Eletrocatalisadores para baterias de Li-ar

Resumo

O aumento no consumo energético e a preocupação quanto à emissão de gases poluentes criam um grande apelo para pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novas fontes de energia não-poluentes de alta energia, como as baterias de lítio-ar. A densidade de energia teórica destes dispositivos é cinco a dez vezes maior (13 kW.h.kg-1) do que as fontes eletroquímicas de energia comercializadas. No entanto, estes valores ainda não correspondem aos determinados experimentalmente. Assim, um maior entendimento dos mecanismos reacionais e a determinação das constantes de velocidade das etapas elementares, durante as etapas de carga/descarga, tornam-se necessários para a escolha de eletrocatalisadores que favoreçam o aumento na densidade de energia e potência das baterias Li-ar. Neste projeto, novos eletrodos modificados à base de nanopartículas de platina, ouro e carbono serão investigadas, visando um aumento na atividade catalítica para a reação de redução de oxigênio (RRO) em meio orgânico aprótico (reação no compartimento catódico). Será realizado estudos cinéticos e mecanísticos a partir de análises de voltametria cíclica, cronopotenciometria, espectroscopia de impedância, microbalança eletroquímica a cristal de quartzo (EQCM) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), as quais permitirão um melhor entendimento quanto ao mecanismo e à cinética da RRO. Enquanto que a estrutura, a morfologia e o tamanho das partículas dos eletrodos serão analisadas com técnicas microscópicas e difração de raios-x. (AU)