PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM ELETRÓLITO SÓLIDO POLIMÉRICO BIODEGRADÁVEL A PARTIR DO POLIASPARTATO TÉRMICO PARA USO EM BATERIAS RECARREGÁVEIS DE ÍONS LÍTIO

por João Flávio da Silveira Petruci
Publicado: 13/01/2021 - 14:23
Última modificação: 13/04/2023 - 09:43

O presente projeto tem como objetivo principal a preparação e caracterização de um eletrólito sólido polimérico biodegradável de poliaspartato térmico, obtido por síntese a partir do ácido aspártico. Inicialmente, o poliaspartato térmico será sintetizado segundo metodologia desenvolvida pela Donlar Corporation, para posterior preparação do eletrólito sólido polimérico biodegradável (ESPB). Dois sais serão investigados, LiClO4 e LiPF6, em diferentes proporções na matriz polimérica. Os sistemas serão investigados por calorimetria de varredura diferencial (DSC) para análise da influência dos sais de lítio na variação da temperatura de transição vítrea, Tg. As possíveis complexações entre íons lítio-matriz polimérica serão investigadas por espectroscopia de infravermelho e de espalhamentos Raman. Filmes finos compactos e porosos serão obtidos por evaporação lenta do solvente em ambiente saturado e imersão em um não solvente, respectivamente. A condutividades iônicas dos ESPBs serão investigadas por espectroscopia de impedância eletroquímica, EIE, para determinação da porcentagem adequada de íons lítio na matriz polimérica. O mecanismo de condução iônica será investigado por espectroscopia de impedância eletroquímica em uma faixa de temperatura desde Tambiente até 95 oC, propondo modelos de Arrhenius ou VTF, calculando-se a energia de ativação do sistema. Os filmes que apresentarem os maiores valores de condutividade iônica e menores valores de Tg serão avaliados por voltametria cíclica quanto a janela de estabilidade eletroquímica e por espectroscopia de impedância eletroquímica quanto a passivação em contato com lítio metálico. O eletrólito sólido polimérico biodegradável que apresentar condições favoráveis para uso em baterias recarregáveis de íons lítio será submetido a testes de carga e descarga em um sistema protótipo de uma bateria recarregável de íons lítio.