SÍNTESE DE V2O5 ATRAVÉS DE RADIAÇÃO POR MICROONDAS COM POTENCIAL DE APLICAÇÃO EM BATERIAS DE ÍONS LÍTIO
Óxido de Vanádio, Hidrotérmica, Microondas, Síntese
Em virtude do aumento de aparelhos eletrônicos e, consequentemente, da maior demanda por bateriais de íons lítio, materiais catódicos alternativos de baixo custo e com alta densidade de energia têm sido exaustivamente investigados. Neste cenário, o V2O5 merece destaque, por possuir uma energia específica teórica de 294 mAhg-1, que é superior a alguns materiais catódicos popularmente utilizados. Porém, fatores como sua baixa estabilidade estrutural, baixo coeficiente de difusão e baixa condutividade elétrica, fazem com que a busca por novos processos de síntese deste óxido seja intermitente. Dessa forma, a presente pesquisa, teve como propósito obter estruturas de V2O5 por duas sínteses distintas. Na primeira, o óxido de vanádio foi obtido por síntese hidrotérmica utilizando-se o metavanadato de amônio, NH4VO3, como precursor. Estudos de caracterização indicaram a formação de V2O5 ortorrômbico com estrutura cristalina. Caracterizações morfológicas demostraram uma estrutura compacta, heterogênea e não muito porosa. Tal fato pode auxiliar a explicar a baixa estabilidade eletroquímica nos processos de carga e descarga após sucessivos ciclos, como demonstraram as análises de voltametria cíclica. De forma a avaliar a influência da inserção de polímeros condutores na matriz de V2O5 na resposta eletroquímica, polianilina e óxido de polietileno foram intercalados no óxido. Apesar de observar a presença dos polímeros na matriz inorgânica, não notou-se uma melhora na resposta eletroquímica dos materiais híbridos em comparação à matriz, mesmo a carga total tendo se mostrado mais estável. Na segunda síntese, V2O5 ortorrômbico, evidenciado pelas análises de DRX e FTIR, foi obtido por aquecimento assistido por radiação de microondas doméstico, utilizando-se V2O5 em pó puro, comercial, como precursor. As imagens de MEV do material sintetizado por 20 minutos sob a ação da radiação por microondas doméstico, a uma potência de 20, mostraram um material com estrutura homogênea, porosa e uniforme. A partir dos voltamogramas cíclicos foi possível observar uma boa estabililidade eletroquímica e ciclabilidade quando comparada com o V2O5 da primeira síntese citada, além de uma carga total praticamente constante durante 100 ciclos de carga e descarga. Estes resultados indicam que o V2O5 obtido por radiação por microondas apresenta um potencial para aplicabilidade como cátodo em baterias de íons lítio.