2D diamond-like functionalized nanosheets: physical properties and potential applications in alkali metal (Li, Na, K) ion batteries (2023)
- Authors:
- Autor USP: NASCIMENTO, BRUNO BUENO IPAVES - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FMT
- DOI: 10.11606/T.43.2023.tde-03052023-085103
- Subjects: FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA; FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO; PROPRIEDADES DOS SÓLIDOS; ESTRUTURA DOS SÓLIDOS; FÍSICA COMPUTACIONAL
- Keywords: 2D MATERIALS; 2D DIAMOND-LIKE MATERIALS; BATERIA; BATTERY; DFT; FUNCIONALIZAÇÃO; FUNCTIONALIZATION; MATERIAIS 2D; MATERIAIS DO TIPO DIAMANTE 2D
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: No contexto da crise climática devido às atividades humanas e ao rápido aumento das emissões de gases de efeito estufa, as fontes de energia renováveis, como os sistemas de energia solar e eólica, são soluções promissoras. Portanto, tecnologias eficientes para armazenamento da eletricidade produzida a partir dessas fontes são essenciais. Entre os vários dispositivos de armazenamento de energia, a bateria de íons de lítio (LIB) tem sido uma opção líder, desde que entrou no mercado em 1991. No entanto, é crucial desenvolver baterias recarregáveis além das LIBs para atender à crescente demanda mundial por energias renováveis. Nesse sentido, materiais bidimensionais (2D) surgiram como excelentes candidatos para aplicações em baterias. Portanto, esta tese apresenta uma investigação ab-initio das propriedades físicas de nanofolhas do tipo diamante 2D funcionalizadas, realizada no âmbito da teoria do funcional da densidade. Aqui, exploramos as propriedades de nanofolhas de grafeno do tipo diamante funcionalizadas com átomos de nitrogênio e boro. Além disso, investigamos as nanofolhas de siliceno do tipo diamante dopadas com átomos de boro, nitrogênio, alumínio e fósforo. Notavelmente, previmos nanofolhas com propriedades físicas interessantes e possíveis aplicações em baterias de íons de metal alcalino (AMIBs), heteroestruturas de van der Waals e dispositivos de luz UV ou termoelétricos.Em particular, estudamos e demonstramos que a nanofolha de siliceno funcionalizada com alumínio é uma promissora candidata para ânodos de AMIBs, principalmente para baterias de íons de sódio e potássio. Este material mantém-se estável até cerca de 600K e apresenta propriedades, tais como barreiras de difusão superficial e capacidade específica, semelhantes ao grafite anódico comercial
- Imprenta:
- Data da defesa: 16.02.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
NASCIMENTO, Bruno Bueno Ipaves. 2D diamond-like functionalized nanosheets: physical properties and potential applications in alkali metal (Li, Na, K) ion batteries. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-03052023-085103/. Acesso em: 28 set. 2024. -
APA
Nascimento, B. B. I. (2023). 2D diamond-like functionalized nanosheets: physical properties and potential applications in alkali metal (Li, Na, K) ion batteries (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-03052023-085103/ -
NLM
Nascimento BBI. 2D diamond-like functionalized nanosheets: physical properties and potential applications in alkali metal (Li, Na, K) ion batteries [Internet]. 2023 ;[citado 2024 set. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-03052023-085103/ -
Vancouver
Nascimento BBI. 2D diamond-like functionalized nanosheets: physical properties and potential applications in alkali metal (Li, Na, K) ion batteries [Internet]. 2023 ;[citado 2024 set. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-03052023-085103/ - Bruno Ipaves fala sobre "Materiais do Futuro – Grafeno" [entrevista]
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.43.2023.tde-03052023-085103 (Fonte: oaDOI API)
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