{"id":27796,"date":"2022-04-12T10:01:13","date_gmt":"2022-04-12T13:01:13","guid":{"rendered":"https:\/\/dev.cnpem.br\/?p=27796"},"modified":"2026-03-12T11:44:33","modified_gmt":"2026-03-12T14:44:33","slug":"analise-multiescala-desvendando-baterias-de-litio-ar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/analise-multiescala-desvendando-baterias-de-litio-ar\/","title":{"rendered":"An\u00e1lise multiescala desvendando baterias de l\u00edtio-ar"},"content":{"rendered":"<div class=\"wpb-content-wrapper\"><p>[vc_row][vc_column][vc_column_text]<\/p>\n<blockquote><p>Trabalho apresenta an\u00e1lise FTIR em multiescala (nano-micro) aplicada na investiga\u00e7\u00e3o dos processos qu\u00edmicos de baterias Li-Ar<\/p><\/blockquote>\n<p align=\"justify\">A crescente demanda por fontes de energias renov\u00e1veis ressalta tamb\u00e9m a urg\u00eancia do desenvolvimento de novos dispositivos de armazenamento de energia. Um exemplo s\u00e3o as baterias metal-ar, que podem ser a chave para armazenamento de energia em larga escala.\u00a0Este tipo de bateria se apresenta como uma tecnologia promissora para armazenamento de energia de forma comercial, por\u00a0oferecer cerca de 10 vezes a densidade energ\u00e9tica das baterias Li-\u00edon, l\u00edderes atuais de mercado.<\/p>\n<p align=\"justify\">Baterias de Li-O<sub>2<\/sub>\u00a0ou Li-Ar, como tamb\u00e9m s\u00e3o chamadas, operam com um eletrodo de l\u00edtio e um eletrodo de ar, separados por uma membrana embebida com eletr\u00f3lito condutor e contendo \u00edons de L\u00edtio. No eletrodo de ar, durante a etapa de fornecimento de energia, denominada descarga, s\u00e3o formados produtos da redu\u00e7\u00e3o do oxig\u00eanio com o Li+, tais como, Li<sub>2<\/sub>O<sub>2<\/sub>, Li<sub>2<\/sub>O, LiO<sub>2<\/sub>, que variam principalmente de acordo com o tipo de eletr\u00f3lito, composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e a estrutura do eletrodo de ar. Por\u00e9m podem ser formados tamb\u00e9m subprodutos indesej\u00e1veis, como carbonatos e hidr\u00f3xidos de Li quando expostos a uma atmosfera real (ar).<\/p>\n<p align=\"justify\">Assim, apesar de ser uma tecnologia promissora para ser aplicada comercialmente, existem diversos desafios a serem superados como sua opera\u00e7\u00e3o em condi\u00e7\u00f5es ambientes e a sele\u00e7\u00e3o de eletr\u00f3lito que n\u00e3o promova a forma\u00e7\u00e3o de subprodutos indesej\u00e1veis. Nesse contexto, o entendimento de como o g\u00e1s carb\u00f4nico e a umidade presentes na atmosfera afetam os processos qu\u00edmicos da bateria s\u00e3o essenciais. Ademais, compreender a a\u00e7\u00e3o do eletr\u00f3lito durante o processo de opera\u00e7\u00e3o da bateria leva \u00e0 constru\u00e7\u00e3o de dispositivos mais eficientes. Conhecer as rea\u00e7\u00f5es paralelas que ocorrem na bateria \u00e9 fundamental para otimizar e desenvolv\u00ea-las para que forne\u00e7am mais energia e tenham maior tempo de vida \u00fatil. Al\u00e9m disso, o desenvolvimento dos eletrodos de ar \u00e9 outra etapa cr\u00edtica para aprimorar o desempenho dos dispositivos e a an\u00e1lise em multiescala os eletrodos e as rea\u00e7\u00f5es que ocorrem na interface eletrodo-eletr\u00f3lito fornecem informa\u00e7\u00f5es valiosas nesse processo.<\/p>\n<p align=\"justify\">Nessa dire\u00e7\u00e3o, pesquisadores do Laborat\u00f3rio Avan\u00e7ado de Baterias da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), em parceria com pesquisadores do CNPEM, investigaram a qu\u00edmica na superf\u00edcie de eletrodos de ar \u00e0 base de carbono ao longo da descarga de baterias. Com an\u00e1lises em multiescala realizadas nas instala\u00e7\u00f5es da linha de luz Imbuia de infravermelho da fonte de luz s\u00edncrotron Sirius do Laborat\u00f3rio Nacional de Luz S\u00edncrotron (LNLS), o trabalho [1] foi capa da revista\u00a0<i>Advanced Energy Materials<\/i>\u00a0e ressalta a aplicabilidade da t\u00e9cnica no estudo de baterias.<\/p>\n<p align=\"justify\">Utilizando as t\u00e9cnicas micro-FTIR e Nanoespectroscopia de Infravermelho S\u00edncrotron (SINS) foi poss\u00edvel comprovar que as rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas estudadas em micro-escala podem ser estendidas para nano-escala em baterias Li-Ar. Os resultados apontaram que a taxa de rea\u00e7\u00e3o n\u00e3o interfere na composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica dos produtos de descarga, com uma distribui\u00e7\u00e3o homog\u00eanea dos produtos em nano e microescala. Al\u00e9m disso, devido \u00e0 elevada sensibilidade e resolu\u00e7\u00e3o temporal, foi apontada a relev\u00e2ncia das t\u00e9cnicas para o entendimento da degrada\u00e7\u00e3o de eletr\u00f3litos em tempo real sob condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o da bateria.<\/p>\n<p align=\"justify\"><strong>Fonte:<\/strong>\u00a0[1] Thayane C. M. Nepel, Chayene G. Anchieta, Leticia F. Cremasco, Bianca P. Sousa, Andr\u00e9 N. Miranda, Lorrane C. C. B. Oliveira, Bruno A. B. Francisco, Julia P. de O. J\u00falio, Francisco C. B. Maia, Raul O. Freitas, Cristiane B. Rodella, Rubens M. Filho e Gustavo Doubek.\u00a0<span lang=\"en-US\">In Situ Infrared Micro and Nanospectroscopy for Discharge Chemical Composition Investigation of Non-Aqueous Lithium\u2013Air Cells, Advanced Energy Materials 22 (2021) 101884.\u00a0<\/span>DOI: 10.1002\/aenm.202101884.<\/p>\n<p>[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[vc_row][vc_column][vc_column_text] Trabalho apresenta an\u00e1lise FTIR em multiescala (nano-micro) aplicada na investiga\u00e7\u00e3o dos processos qu\u00edmicos de baterias Li-Ar A crescente demanda por fontes de energias renov\u00e1veis ressalta tamb\u00e9m a urg\u00eancia do&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":17,"featured_media":27797,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-27796","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uncategorized","category-1","description-off"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.5 - 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