PPGF/CCET

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: JOSIAS SANTOS PEREIRA
DATA: 29/09/2022
HORA: 14:00
LOCAL: Google Meet
TÍTULO: Termodinâmica e cinética de portadores de carga iônica no cátodo Li2S
PALAVRAS-CHAVES: Baterias de Li-S. Condutividade iônica. Cátodo de Li2S.
PÁGINAS: 99
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
SUBÁREA: Física da Matéria Condensada
ESPECIALIDADE: Propriedades de Transportes de Matéria Condensada (Não Eletrônica)
RESUMO: Baterias são sistemas que armazenam energia eletroquímica e podem ser recarregáveis ou não. As baterias de íons de lítio são recarregáveis e têm sido aplicadas de forma muito eficiente principalmente em equipamentos eletrônicos, devido a sua alta densidade de potência e de energia, tanto gravimétrica quanto volumétrica. Nos últimos anos, a atenção tem se voltado para o desenvolvimento de veículos elétricos, nos quais baterias de íon de lítio baseadas nos cátodos LiNi1-x-yMnxCoyO2 (NMC), LiNi1-x-yCoxAlyO2 (NCA) ou LiFePO4 (LFP) fornecem energia para o motor elétrico do veículo, sem emissão de poluentes na atmosfera. O mercado de veículos elétricos é multibilionário, com perspectiva de investimentos de 70 bilhões de dólares para 2026. No entanto, para aplicação em veículos elétricos, as baterias de íons de lítio ainda deixam a desejar em relação densidade de energia e custo de fabricação. Recentemente, as baterias de lítio-enxofre (Li-S) têm se destacado por causa da sua alta densidade de energia tanto gravimétrica (2500 Wh/kg) quanto volumétrica (2800 Wh/L). Entretanto, elas apresentam alguns problemas relacionados à dissolução de polissulfetos no eletrólito, formação de dendritos no ânodo, e baixas condutividades iônica e eletrônica do cátodo (tipicamente S8). Neste trabalho, estudamos o cátodo de Li2S (capacidade específica teórica de 1166 mAh/g) para aplicação em baterias de Li-S, investigando de formas qualitativa e quantitativa os portadores de carga e os mecanismos de transportes relevantes para condutividade iônica de Li+, através de uma combinação de modelagem computacional clássica – baseada em campo de força, utilizando o programa GULP – e cálculos analíticos de termodinâmica estatística e cinética. Também investigamos a viabilidade da aplicação de deformação biaxial como alternativa para melhorar a condutividade iônica do Li2S, o que é fundamental para que possa ser aplicado comercialmente.
MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - CEDRIC ROCHA LEÃO - UFABC
Presidente - 2877563 - CLENILTON COSTA DOS SANTOS
Interno - 2334749 - DIEGO AUGUSTO BATISTA BARBOSA
Co-orientador externo à instituição - RODOLPHO MOUTA MONTE PRADO - UFC