SÍNTESE DE V2O5 ATRAVÉS DE RADIAÇÃO POR MICROONDAS COM POTENCIAL DE APLICAÇÃO EM BATERIAS DE ÍONS LÍTIO
Óxido de Vanádio, Hidrotérmica, Microondas, Síntese
Em razão da maior demanda por bateriais de íons lítio, materiais catódicos de baixo custo e com alta densidade de energia têm sido exaustivamente investigados. O V2O5 merece destaque por possuir uma energia específica teórica de 294 mAhg-1,que é superior a alguns materiais catódicos popularmente utilizados. Neste trabalho, o propósito foi a obtenção de estruturas de V2O5 por diferentes sínteses. Na primeira, o óxido de vanádio foi obtido pela 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 enão muitoporosa. 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 condutivos 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 pela análise de DRX, foi obtido por aquecimento assistido por radiação de microondas doméstico, utilizando-se V2O5 em pópuro, comercial, como precursor. Para o óxido obtido via síntese por microondas doméstico em sistema aberto, as análises de DRX apresentaram dados consistentes à estruturas em camadas de V2O5.nH2O. Bandas de absorção foram observadas em frequências correspondentes a presença de moléculas de água na estrutura do pentóxido de vanádio. As imagens de MEV sugeriram uma morfologia mais compacta e heterogênea o que ajuda explicar a fraca estabilidade estrutural do produto observada a partir dos testes voltametria cíclica, no qual não foi possível observar picos catódicose anódicos bem definidos. Por outro lado, as imagens de MEVdo material sintetizado por 20 minutos sob a ação da radiação por microondas doméstico em sistema fechado, a uma potência de 20% do equipamento, mostraram um material com estrutura homogênea, porosa e uniforme. A partir dos voltamogramas cíclicos foi possível observar uma boa estabililidade eletroquímica e ciclabilidade, além de uma carga total praticamente constante durante 100 ciclos de carga e descarga. Estes resultados indicam que o V2O5 obtido porr adiação por microondas em sistema fechado apresenta um potencial para aplicabilidade como cátodo em baterias de íons lítio.