Simulação em dinâmica molecular de Car-Parrinello da interação do íon lítio no solvente dimetilcarbonato

• Autor(a) principal: Aguiar, Antônio Sérgio Nakao de
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações da UEG
• Texto Completo: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/493
• topic: Baterias Recarregáveis; Dimetilcarbonato; Dinâmica Molecular Ab Initio; Rechargeable Batteries; Dimethyl Carbonate; Ab Initio Molecular Dynamics; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; QUIMICA::FISICO-QUIMICA

O avanço tecnológico tem tido um incentivo muito grande no sentido de suprir as necessidades por artefatos eletrônicos cada vez menores, em termos de massa e volume, com melhores desempenhos e maior durabilidade, e maior segurança. Dentre os vários exemplos destes tipos de dispositivos, podem ser citadas as baterias secundárias de íon-lítio que se encontram num vasto campo de estudo desde a década de 70 com o intuito de se obter materiais que proporcionem alta densidade de energia e melhores desempenhos. Materiais catódicos, anódicos e eletrolíticos tem sido observados com grande detalhe de forma a se compreender com maior clareza o funcionamento deste conjunto e obter melhores resultados ao longo do ciclo de vida destes dispositivos. Simulações em dinâmica molecular de Car-Parrinello das estruturas conformacionais da molécula de um dos tipos de solventes utilizados nas soluções eletrolíticas destes dispositivos, o dimetilcarbonato, foram realizadas a fim de se conhecer com maior profundidade as características da mesma. Com isso pôde-se realizar um estudo comparativo dos valores da massa fictícia assim como do tamanho do passo de tempo com o intuito de se obter um controle adiabático dos sistemas. Foram avaliados, também, sistemas contendo termostatos de Nosé-Hoover a fim de se estabelecer se há uma relação direta destes com o controle da adiabaticidade. As propriedades estruturais e dinâmicas das estruturas [Li(DMC)]+ e [Li(DMC)4] + foram determinadas. A estrutura [Li(DMC)]+ serviu de base para se compreender as distorções realizadas pela presença do íon lítio sobre a molécula do dimetilcarbonato. A primeira camada de solvatação do íon lítio no dimetilcarbonato foi, então, avaliada e observou-se que a estrutura obtida pela mesma promove um transporte eficiente do íon lítio de um eletrodo ao outro durante o processo de carga e descarga em uma bateria secundária de íon-lítio.