Preparação e caracterização de vitrocerâmicas condutoras por lítio com estrutura NASICON baseadas no sistema Li1+x Crx (Ge0,5 Ti0,5)2-x (PO4)3.

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
08-018
Laura Emi Tavoni Mathias Mathias, L.T.(Universidade Federal de São Carlos); Nuernberg, R.B.(Universidade Federal de São Carlos); Rodrigues, A.M.(UFSCar); Baterias de íons lítio são importantes para uma variedade de aplicações que vão desde dispositivos eletrônicos até veículos elétricos. Nesse contexto o desenvolvimento de eletrólitos sólidos para esta aplicação vem sendo uma alternativa para a substituição dos comerciais eletrólitos líquidos e poliméricos. Os fosfatos com estrutura do tipo NASICON, que possuem elevada condutividade iônica, estão entre os materiais cerâmicos mais promissores para aplicações em eletrólitos sólidos. Assim, o principal objetivo deste trabalho é desenvolver vitrocerâmicas condutoras por lítio com estrutura NASICON e avaliar a influência da substituição sistemática de Ti e Ge por Cr baseada no sistema Li1+xCrx(Ge0,5Ti0,5)2-x(PO4)3 (0,2 ? x ? 0,8). Para tal, os vidros foram sintetizados por fusão seguida de resfriamento rápido (splat cooling) a fim de garantir a vitrificação do líquido super-resfriado. Os produtos obtidos foram caracterizados por DSC a fim de determinar parâmetros térmicos de interesse dos vidros, como temperatura de transição vítrea e de cristalização. Com base nesses resultados, os vidros foram tratados termicamente a 900°C por 2 horas. As vitrocerâmicas obtidas foram submetidas a análises de DRX afim de identificar as fases cristalizadas. A condutividade iônica foi determinada em diferentes temperaturas utilizando a técnica de espectroscopia de impedância. Os resultados de DRX confirmaram a presença da fase NASICON nas vitrocerâmicas estudadas. As vitrocerâmicas sintetizadas apresentaram condutividade iônica de grão de 3x10-4 a 4x10-3S.cm-1 e de contorno de grão de 9x10-4 a 4x10-5 S.cm-1 (temperatura ambiente). As energias de ativação para a condução iônica de grão variaram de 0,30 a 0,33eV e de contorno de grão de 0,36 a 0,39eV. Dentre as composições estudadas, a vitrocerâmica de composição x=0,6 apresentou uma excelente condutividade iônica total (7x10-4 S.cm-1), sendo então um potencial candidato para aplicação como eletrólitos em baterias de lítio.
<< Voltar