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Ref.: MceMge29-001

Uso de zeólita modificada com lítio por troca iônica visando melhorar a segurança e desempenho de separadores de Baterias de íon Lítio

Apresentador: Giane Alves Mello

Autores (Instituição): Mello, G.A.(Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul); Constantino, H.(Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul); dos Santos, H.S.(Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul); Pires, M.J.(Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul);

Resumo:
Baterias de alta energia específica terão cada vez mais demanda devido especialmente ao aumento do uso de veículos elétricos e muitos outros dispositivos portáteis como computadores, celulares, fontes de energia estacionárias, entre outros. Dentre os componentes da bateria o separador tem atraído atenção especial, em função dos riscos de segurança associados. O separador é um componente crítico das baterias de íons lítio, pois proporciona uma barreira física entre os eletrodos positivo e negativo, a fim de evitar um curto-circuito eléctrico. O separador serve também como reservatório de eletrólito para o transporte de íons durante os ciclos de carga e descarga de uma bateria. Os separadores mais utilizados são membranas microporosas de polipropileno (PP). Zeólitas têm sido usadas na modificação de separadores com o objetivo de melhorar seu desempenho, entretanto, ainda não foram avaliadas zeólitas de baixo custo ou modificadas. O objetivo deste trabalho é avaliar compósitos de PP com zeólitas modificadas com propriedades otimizadas em separadores comerciais e preparados. A zeólita tipo 4A sódica foi preparada por síntese hidrotérmica e modificada por troca iônica com íon Lítio através de sua deposição em solução aquosa de LiCl 1 mol L-1 sob agitação e aquecimento por 24 horas em 4 ciclos. A zeólita modificada foi analisada por MEV-EDS e por ICP-MS, após digestão ácida, para avaliação da morfologia e composição química. A porosidade das membranas é um importante parâmetro, pois uma membrana com boa porosidade pode armazenar mais eletrólito, facilitando o transporte dos íons lítio. A porosidade foi avaliada pelo método de absorção de n-butanol, aplicado a membranas comerciais. Os resultados obtidos até o momento, indicam que ocorreu a redução da concentração de íons de sódio de cerca de 70% na amostra de zeólita modificada com a solução LiCl 1 mol L-1. Os resultados de porosidade indicaram que foram obtidos valores esperados em comparação aos informados pela fabricante das membranas comerciais. Estão em andamento os testes de deposição da zeólita modificada por filtração à vácuo em membranas comerciais (Celgard 2400).