Com uma economia cada vez menos baseada em combust\u00edveis f\u00f3sseis e mais apoiada na eletricidade, aumenta o protagonismo de baterias, supercapacitores e outros dispositivos de armazenamento e entrega de energia. E cresce, tamb\u00e9m, a necessidade de melhorar esses dispositivos eletroqu\u00edmicos em termos de desempenho e custo, bem como adapt\u00e1-los \u00e0s necessidades das diferentes aplica\u00e7\u00f5es \u2013 de carros el\u00e9tricos a\u00a0aparelhos eletr\u00f4nicos.<\/p>\n
Uma das tecnologias promissoras nesse sentido \u00e9 a das baterias de l\u00edtio-oxig\u00eanio, assim chamadas porque seu funcionamento se baseia na oxida\u00e7\u00e3o de l\u00edtio no \u00e2nodo e na redu\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio no c\u00e1todo. Capazes de fornecer uma densidade de energia dez vezes maior do que as tradicionais de \u00edons de l\u00edtio, essas baterias s\u00e3o particularmente interessantes para o\u00a0armazenamento, em larga escala, de energia ligada \u00e0 gera\u00e7\u00e3o solar ou e\u00f3lica.<\/p>\n
Uma pesquisa conduzida por pesquisadores da Divis\u00e3o de Armazenamento Avan\u00e7ado de Energia do CINE, em colabora\u00e7\u00e3o com cientistas da Universidade de Notre Dame (Estados Unidos), abordou um dos principais desafios no sentido de melhorar o desempenho de baterias de l\u00edtio-oxig\u00eanio: a sele\u00e7\u00e3o acertada dos sais e solventes que comp\u00f5em o eletr\u00f3lito. Em contato com os eletrodos positivo e negativo (o \u00e2nodo e o c\u00e1todo, respectivamente), o eletr\u00f3lito \u00e9 o meio respons\u00e1vel por desencadear as rea\u00e7\u00f5es de oxida\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o e por transportar os \u00edons positivos durante os processos de carga e descarga da bateria.<\/p>\n
A equipe do CINE se concentrou no estudo de duas solu\u00e7\u00f5es que podem ser usadas como eletr\u00f3litos, compostas pelo solvente DMSO e por dois sais de l\u00edtio diferentes. O objetivo era compreender em detalhe algumas propriedades muito relevantes no desempenho da bateria.<\/p>\n
A pesquisa foi realizada usando m\u00e9todos computacionais (simula\u00e7\u00f5es de din\u00e2mica molecular). \u201cNessas simula\u00e7\u00f5es utilizamos padr\u00f5es j\u00e1 definidos pela literatura, mas tamb\u00e9m criamos c\u00f3digos de p\u00f3s-processamento para calcularmos certas propriedades como as estruturas de solvata\u00e7\u00e3o e condutividade i\u00f4nica de forma mais precisa\u201d, diz o professor Gustavo Doubek (UNICAMP), que coordenou o trabalho.<\/p>\n
Enquanto a condutividade i\u00f4nica tem a ver com a capacidade do eletr\u00f3lito de conduzir os \u00edons de l\u00edtio dentro da bateria, a solvata\u00e7\u00e3o se refere \u00e0s rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que ocorrem entre o solvente e o soluto. \u201cA solvata\u00e7\u00e3o nos informa como os \u00edons de l\u00edtio ficam \u201cprotegidos\u201d quimicamente pelas mol\u00e9culas do solvente\u201d, explica Doubek, e acrescenta que essa condi\u00e7\u00e3o influi nas rea\u00e7\u00f5es que ocorrem na superf\u00edcie dos \u00edons de l\u00edtio ao entrar em contato com o oxig\u00eanio no c\u00e1todo. \u201cTais informa\u00e7\u00f5es s\u00e3o muito dif\u00edceis de se obter experimentalmente, logo a simula\u00e7\u00e3o auxilia muito nessa determina\u00e7\u00e3o\u201d, completa.<\/p>\n
As simula\u00e7\u00f5es foram realizadas no contexto do doutorado de Juliane Fiates, com orienta\u00e7\u00e3o de Doubek. O trabalho iniciou na Faculdade de Engenharia Qu\u00edmica da UNICAMP, e finalizou na Universidade de Notre Dame, durante um est\u00e1gio de pesquisa realizado pela doutoranda.<\/p>\n
A pesquisa foi reportada em artigo publicado no peri\u00f3dico\u00a0Physical Chemistry Chemical Physics<\/em>, da\u00a0Royal Society of Chemistry,<\/em>\u00a0e foi destacado em uma das capas da edi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Refer\u00eancia:<\/strong>\u00a0Impact of anion shape on Li+ solvation and on transport properties for lithium-air batteries: a molecular dynamics study.<\/em>\u00a0Juliane Fiatesa, Yong Zhang, Lu\u00eds F. M. Franco, Edward J. Maginn and Gustavo Doubek. Phys. Chem. Chem. Phys., 2020,22, 15842-15852.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1039\/D0CP00853B<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Com uma economia cada vez menos baseada em combust\u00edveis f\u00f3sseis e mais apoiada na eletricidade, aumenta o protagonismo de baterias, supercapacitores e outros dispositivos de armazenamento e entrega de energia. E cresce, tamb\u00e9m, a necessidade de melhorar esses dispositivos eletroqu\u00edmicos em termos de desempenho e custo, bem como adapt\u00e1-los \u00e0s necessidades das diferentes aplica\u00e7\u00f5es \u2013 de carros el\u00e9tricos a\u00a0aparelhos eletr\u00f4nicos. Uma das tecnologias promissoras nesse sentido \u00e9 a das baterias…<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":3984,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"image","meta":{"_acf_changed":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[144],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3983"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3983"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3983\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4606,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3983\/revisions\/4606"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3984"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3983"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3983"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3983"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}