Materiais cerâmicos de inserção aplicados a baterias de íons lítio

Abstract

ResumoEsta revisão visa ser uma introdução à aplicação de materiais cerâmicos em dispositivos de armazenamento de energia, em especial baterias secundárias de íons lítio, dispositivos nos quais os materiais cerâmicos, especialmente óxidos, são muito importantes em todas as partes do dispositivo. A revisão está focada nos materiais cerâmicos para catodos e anodos, partes chaves destes dispositivos. Ela tem por principal finalidade ser uma fonte de informação para aqueles que desejem trabalhar com o desenvolvimento de materiais cerâmicos para tais tipos de dispositivos. Aspectos relacionados à nanotecnologia e materiais óxidos nanoestruturados para esta área são discutidos ao final do artigo. Palavras-chave: baterias de íons lítio, reações de inserção, nanoestruturas. AbstractThis paper aims to be an introductory text on the applications of ceramic materials to energy storage devices, mainly lithium ion secondary batteries, i.e. devices in which the ceramic materials, e.g. oxides, are very important in all parts of the device. This review is focused in ceramic materials for cathodes and anodes, which are key parts of the battery device. The main purpose is, therefore, to offer to the reader, who is interested in the development of ceramic materials for storage devices, enough information concerning the main oxide materials used nowadays and promising technology regarding nanoestructured oxides and electrode geometry based on the nanoscale.

Estudo da Primeira Camada de Solvatação do Íon Lítio no Solvente Dimetilcarbonato em Baterias Recarregáveis por Dinâmica Molecular de Car-Parrinello

“…A força motriz gerada na difusão do íon lítio a partir das interfaces ânodo-eletrólito e cátodo-eletrólito, respectivamente, quando são oxidados e reduzidos, e em direção ao interior dos eletrodos, é o gradiente de potencial químico do lítio neutro dentro destes eletrodos. 5…”

Pechini Synthesis of Nanostructured Li1.05M0.02Mn1.98O4 (M = Al3+ or Ga3+)

“…Among the metals, cobalt and lithium are present in so-called lithium-ion batteries, which represent secondary batteries that are most commonly consumed today. These batteries were introduced in the market in 1991 by Sony Energy Tech Incorporation 7 and their charging involves the removal of lithium ions from a LiMO 2 electrode and their insertion into a lithiated carbon electrode, according to a process known as the "Rocking Chair" 8 . The lithium-ion batteries have a lithiated graphite anode (LiC 6 ) and a cathode that, in current batteries, is composed of lithium cobaltate (LiCoO 2 ), which has a high charge capacity and high stability, increasing battery life.…”