ESTUDO DO COMPORTAMENTO DAS PUBLICAÇÕES SOBRE BATERIAS DE LÍTIO ENXOFRE E ESTUDO DE DINÂMICA MOLECULAR DE SOLVENTES IMPORTANTES NA FABRICAÇÃO DE BATERIAS DE LÍTIO ENXOFRE

Abstract

As baterias de lítio enxofre são do tipo secundárias, compostas por um ânodo de metal de lítio, um eletrólito orgânico e um cátodo composto de enxofre. A eficiência do ciclo dessas baterias depende fortemente dos solventes utilizados, especialmente das propriedades de nível molecular. Sabe-se que alterações na concentração dos solventes mudam significativamente as características. Para obter avanços nos estudos das baterias de lítio enxofre uma das ferramentas utilizadas é a Dinâmica molecular (DM). Em função disso, realizou-se um estudo de Dinâmica Molecular de Car-Parrinello (DMCP) dos dois principais solventes utilizados na fabricação das baterias de Lítio Enxofre (BLE). Adicionalmente, avaliou-se o comportamento das publicações relacionadas às BLE por meio de um estudo cienciométrico. Analisou-se as propriedades geométricas dos solventes 1,3 dioxolane (DIOX) e 1,2 dimethoxyethane (DME) utilizando DMCP. O estudo cienciométrico foi realizado utilizando a coleção principal da base de dados Scopus, da editora Elsevier, em uma busca pelo termo "Lithium sulfur battery", considerando o período de 1960 a 2021. Para o estudo das propriedades geométricas das moléculas do solvente DIOX e DME foi realizada uma simulação computacional ab initio de DMCP utilizando o pacote computacional CPMD. As coordenadas das posições atômicas do sistema foram coletadas e a reatividade da solução DIOX-DME foi avaliada por meio das distâncias entre as moléculas durante a evolução da dinâmica molecular. A geometria dos solventes DIOX e DME foi descrita por meio das distâncias e ângulos intermoleculares. A solução 1:1 de DIOX e DME cumpre o requisito de baixa reatividade entre os solventes, garantindo a estabilidade dessa solução, característica importante para a escolha de solventes na fabricação de BLE. Desde 2012 até 2020 ocorreu um aumento do número de publicações, e o país que mais publica é a China, com cerca de 6500 documentos.