Síntese e caracterização do sistema P2-NaxFe0.5-yMn0.5MoyO2 dopado com Mo obtido pelo método sol-gel

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dc.contributor.advisorUrbano, Alexandre
dc.contributor.authorMedeiros, Arthur Lima
dc.contributor.bancaMelquiades, Fábio Luiz
dc.contributor.bancaAnizelli, Helder Scapin
dc.contributor.coadvisorLaureto, Edson
dc.coverage.extent98 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-08-28T20:39:10Z
dc.date.available2026-08-28T20:39:10Z
dc.date.issued2026-04-10
dc.description.abstractEste 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
dc.description.abstractother1This study analyzed the synthesis and characterization of the P2-NaxFe0.5-yMn0.5MoyO2 system, produced by the sol-gel method, focusing on the impact of molybdenum doping and calcination conditions on phase formation, morphology, and electrochemical perfor-mance of the materials. First, exploratory studies were conducted to confirm the thermal synthesis conditions. The results indicated that 900 °C and 6 hours were the most favorable conditions for the formation of the P2-type lamellar phase among those evaluated. Subsequently, an experimental design involving the variables calcination temperature and molybdenum percentage was used, which allowed for a systematic investigation of the structural and functional behavior of the synthesized samples. Structural analysis by X-ray diffraction revealed that the P2-Na0.67Fe0.5Mn0.5O2 phase was obtained as the predom-inant phase, with the presence of secondary phases, especially Na2MoO4, whose intensity increased with increasing Mo concentration. Rietveld refinement results and lattice pa-rameter variations indicate that the addition of molybdenum causes a structural alteration in the P2 phase. This is consistent with the hypothesis that the dopant is partially incor-porated, while some of the Mo is segregated into secondary phases. Electron microscopy analyses showed a predominantly lamellar morphology, with more regular and well-defined crystals in samples that exhibited a lower presence of secondary phases. Electrochemical assays showed that, although increasing the Mo content reduces the initial specific ca-pacity, it favors greater capacity retention throughout the cycles. Among the conditions analyzed, synthesis 900-2 demonstrated the best balance between specific capacity and electrochemical stability. Taken together, the results suggest that molybdenum doping is a promising approach to adjust the structural and electrochemical response of the analyzed system, provided it is done within a compositional range where the alteration of the P2 phase is not eclipsed by the excessive formation of secondary phases
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19801
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Física
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Física
dc.subjectBaterias de íons de sódio
dc.subjectÓxidos lamelares fase P2
dc.subjectDopagem de molibdênio
dc.subjectSol-gel
dc.subjectCronopotenciometria
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Física
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Física
dc.subject.keywordsSodium-ion batteries
dc.subject.keywordsP2-phase layered oxides
dc.subject.keywordsMolybdenum doping
dc.subject.keywordsSol-gel
dc.subject.keywordsChronopotentiometry
dc.titleSíntese e caracterização do sistema P2-NaxFe0.5-yMn0.5MoyO2 dopado com Mo obtido pelo método sol-gel
dc.title.alternativeSynthesis and characterization of the Mo-doped P2-NaxFe0.5-yMn0.5MoyO2 system obtained by the Sol-Gel method
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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