Síntese e caracterização do sistema P2-NaxFe0.5-yMn0.5MoyO2 dopado com Mo obtido pelo método sol-gel
Data
2026-04-10
Autores
Medeiros, Arthur Lima
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Resumo
Este estudo analisou a síntese e caracterização do sistema P2-NaxFe0.5-yMn0.5MoyO2, produzido pelo método sol-gel, focado no impacto da dopagem com molibdênio e das condições de calcinação na formação de fase, morfologia e desempenho eletroquímico dos materiais. Primeiramente, foram conduzidos estudos exploratórios para confirmar as condições térmicas de síntese. Os resultados indicaram que a 900 °C por 6 horas eram as condições mais favoráveis à formação da fase lamelar do tipo P2 entre as avaliadas. Posteriormente, utilizou-se um planejamento experimental que envolvia as variáveis temperatura de calcinação e porcentagem de molibdênio, o que possibilitou uma investigação sistemática do comportamento estrutural e funcional das amostras sintetizadas. A análise estrutural por difração de raios X revelou que a fase P2-Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 foi obtida como fase predominante, com a presença de fases secundárias, especialmente Na2MoO4, cuja intensidade se elevou com o aumento da concentração de Mo. Os resultados do refinamento de Rietveld e a variação dos parâmetros de rede indicam que a adição de molibdênio causa uma alteração estrutural na fase P2. Isso é consistente com a hipótese de que o dopante é incorporado parcialmente, ao mesmo tempo em que parte do Mo é segregada em fases secundárias. As análises realizadas por meio de microscopia eletrônica de varredura mostraram uma morfologia principalmente lamelar, com cristais mais regulares e bem definidos nas amostras que apresentaram menor presença de fases secundárias. Os ensaios eletroquímicos mostraram que, embora o aumento do teor de Mo reduza a capacidade específica inicial, ele favorece uma maior retenção de capacidade ao longo dos ciclos. Dentre as condições analisadas, a síntese 900-2 demonstrou o melhor equilíbrio entre capacidade específica e estabilidade eletroquímica. De forma conjunta, os resultados sugerem que a dopagem com molibdênio é uma abordagem promissora para ajustar a resposta estrutural e eletroquímica do sistema analisado, desde que seja feita dentro de uma faixa composicional em que a alteração da fase P2 não seja minoritária à formação excessiva de fases secundárias
Descrição
Palavras-chave
Baterias de íons de sódio, Óxidos lamelares fase P2, Dopagem de molibdênio, Sol-gel, Cronopotenciometria