Dinâmica Molecular de Materiais Iônicos Híbridos para Baterias de Lítio

Resumo

Líquidos iônicos são capazes de dissolver íons, por exemplo, sais de lítio,possibilitando sua aplicação como eletrólitos para baterias. Os eletrólitos formados peladissolução de sais de lítio em líquidos iônicos possuem alta tendência de formar agregadosiônicos, devido à forte interação do Li+ com os ânions. Este efeito acarreta baixacondutividade iônica do eletrólito, o que é indesejável para a aplicação em baterias.Portanto, novos materiais que possam diminuir a interação dos íons Li+ com os ânions sãoaltamente desejados neste contexto. Desta forma, estamos propondo neste projeto,simulação computacional de novos materiais que apresentam potencial para diminuir aformação dos agregados iônicos. Os novos materiais alvos de estudo deste projeto envolvelíquidos iônicos cuja cadeia lateral nos cátions apresenta número variável de segmentos(-CH2CH2O-)n, em que n=2,4 ou 6. A presença de átomos de oxigênio na cadeia lateralpermitiria a interação com os cátions Li+, o que diminuiria a formação dos agregadosmencionados anteriormente. Nanocompósitos de argilas com poli(oxietileno), PEO,mostraram aumento de condutividade iônica a temperatura ambiente em relação aoeletrólito PEO/LiBF4. Vislumbrando uma possível aplicação de sistemas híbridos formadospor líquidos iônicos com cadeias laterais (-CH2CH2O-)n e argilas como eletrólitos parabaterias idealizamos a segunda parte deste proposta. A terceira parte deste projetoenvolverá a proposição de modelos polarizáveis para líquidos iônicos a partir de dados desimulações ab initio. Os potenciais de interação serão obtidos pelo procedimento estudadopelo proponente durante seu estágio de pós-doutorado no grupo do Prof. Paul A. Maddenna University of Edinburgh.