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Artigo
Estudo da influência do lítio na síntese de titanato de sódio como uma alternativa para baterias de estado sólido
The growing demand for new energy sources has been a stimulus for extensive research in the area of materials, especially in high-performance solid-state batteries. Recently, sodium trititanate (Na2Ti3O7), an inorganic chemical compound, has received attention due to its effectiveness in ion excha...
Autor principal: | Souza, Handerson Cunha de |
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Outros Autores: | Moura, David da Silva, Oliveira Neto, Benjamin Batista de |
Grau: | Artigo |
Idioma: | por |
Publicado em: |
Brasil
2025
|
Assuntos: | |
Acesso em linha: |
http://repositorio.ifam.edu.br/jspui/handle/4321/1693 |
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oai:localhost:4321-16932025-04-22T20:42:31Z Estudo da influência do lítio na síntese de titanato de sódio como uma alternativa para baterias de estado sólido Souza, Handerson Cunha de Moura, David da Silva Oliveira Neto, Benjamin Batista de Titanato de sódio Dopagem de lítio Sínteshidrotermal CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA The growing demand for new energy sources has been a stimulus for extensive research in the area of materials, especially in high-performance solid-state batteries. Recently, sodium trititanate (Na2Ti3O7), an inorganic chemical compound, has received attention due to its effectiveness in ion exchange and catalytic properties. However, its application as an electrolyte in solid-state batteries is limited due to its low electrical conductivity. To overcome this limitation, lithium-doped Na2Ti3O7 nanoparticles were synthesized in different proportions, ranging from 0% to 5% by mass, using the microwave-assisted hydrothermal method. Samples were extensively characterized by XRD, 0%, 1% and 5% samples were also analyzed by DTA, Raman spectroscopy and complex impedance spectroscopy. Notably, the 5% lithium doped sample exhibited an electrical resistance approximately one order of magnitude lower than the undoped material. These promising results highlight the potential of doped sodium titanate as a viable component for high-performance solidstate batteries due to its enhanced structural and conductive properties. A crescente demanda por novas fontes de energia tem sido um estímulo para extensas pesquisas na área de materiais, especialmente em baterias de estado sólido de alta performance. Recentemente, o trititanato de sódio (Na2Ti3O7), um composto químico inorgânico, tem recebido atenção devido à sua eficácia em trocas iônicas e propriedades catalíticas. No entanto, sua aplicação como eletrólito em baterias de estado sólido é limitada devido à sua baixa condutividade elétrica. Para superar essa limitação, nanopartículas de Na2Ti3O7 dopadas com lítio foram sintetizadas em diferentes proporções, variando de 0% a 5% em massa, utilizando o método hidrotermal assistido por micro-ondas. As amostras foram amplamente caracterizadas por DRX, as amostras de 0%, 1% e 5% também foram analisadas por DTA, espectroscopia Raman e espectroscopia de impedância complexa. Notavelmente, a amostra dopada com 5% de lítio exibiu uma resistência elétrica aproximadamente uma ordem de magnitude menor do que o material não dopado. Esses resultados promissores destacam o potencial do titanato de sódio dopado como um componente viável para baterias de estado sólido de alta performance, devido às suas propriedades estruturais e condutivas aprimoradas. 2025-04-07T22:31:20Z 2025-04-07 2025-04-07T22:31:20Z 2025-01-04 Artigo de Evento SOUZA, Handerson Cunha de; MOURA, David da Silva; OLIVEIRA NETO, Benjamim Batista de. Estudo da influência do lítio na síntese de titanato de sódio como uma alternativa para baterias de estado sólido. In: CONEMI Congresso Internacional de Engenharia Mecânica e Industrial, 24., 2024, Manaus. Anais [...]. Manaus: CONEMI, 2024. http://repositorio.ifam.edu.br/jspui/handle/4321/1693 por CONEMI - Congresso Internacional de Engenharia Mecânica e Industrial Acesso Aberto Brasil Instituto Federal do Amazonas IFAM Instituto Federal do Amazonas IFAM |
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Repositório Institucional - Instituto Federal do Amazonas - IFAM |
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properties. However, its application as an electrolyte in solid-state batteries is limited due to its low electrical
conductivity. To overcome this limitation, lithium-doped Na2Ti3O7 nanoparticles were synthesized in different
proportions, ranging from 0% to 5% by mass, using the microwave-assisted hydrothermal method. Samples
were extensively characterized by XRD, 0%, 1% and 5% samples were also analyzed by DTA, Raman
spectroscopy and complex impedance spectroscopy. Notably, the 5% lithium doped sample exhibited an
electrical resistance approximately one order of magnitude lower than the undoped material. These promising
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