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Tipo do documento: Dissertação
Título: Simulação em dinâmica molecular de Car-Parrinello da interação do íon lítio no solvente dimetilcarbonato
Autor: Aguiar, Antônio Sérgio Nakao de 
Primeiro orientador: Oliveira, Solemar Silva
Resumo: O avanço tecnológico tem tido um incentivo muito grande no sentido de suprir as necessidades por artefatos eletrônicos cada vez menores, em termos de massa e volume, com melhores desempenhos e maior durabilidade, e maior segurança. Dentre os vários exemplos destes tipos de dispositivos, podem ser citadas as baterias secundárias de íon-lítio que se encontram num vasto campo de estudo desde a década de 70 com o intuito de se obter materiais que proporcionem alta densidade de energia e melhores desempenhos. Materiais catódicos, anódicos e eletrolíticos tem sido observados com grande detalhe de forma a se compreender com maior clareza o funcionamento deste conjunto e obter melhores resultados ao longo do ciclo de vida destes dispositivos. Simulações em dinâmica molecular de Car-Parrinello das estruturas conformacionais da molécula de um dos tipos de solventes utilizados nas soluções eletrolíticas destes dispositivos, o dimetilcarbonato, foram realizadas a fim de se conhecer com maior profundidade as características da mesma. Com isso pôde-se realizar um estudo comparativo dos valores da massa fictícia assim como do tamanho do passo de tempo com o intuito de se obter um controle adiabático dos sistemas. Foram avaliados, também, sistemas contendo termostatos de Nosé-Hoover a fim de se estabelecer se há uma relação direta destes com o controle da adiabaticidade. As propriedades estruturais e dinâmicas das estruturas [Li(DMC)]+ e [Li(DMC)4] + foram determinadas. A estrutura [Li(DMC)]+ serviu de base para se compreender as distorções realizadas pela presença do íon lítio sobre a molécula do dimetilcarbonato. A primeira camada de solvatação do íon lítio no dimetilcarbonato foi, então, avaliada e observou-se que a estrutura obtida pela mesma promove um transporte eficiente do íon lítio de um eletrodo ao outro durante o processo de carga e descarga em uma bateria secundária de íon-lítio.
Abstract: Technological progress has had a very high incentive to meet the needs for electronic devices smaller and smaller, in terms of mass and volume, with better performance and greater durability, and safety. Among the many examples of these types of devices may be cited as secondary batteries lithium-ion contained in a vast field of study since the 70's in order to obtain materials that provide high energy density and better performance. Cathode, anode and electrolyte materials has been observed in great detail in order to understand more clearly the functioning of that body and get better results over the life cycle of these devices. Car-Parrinello molecular dynamics simulations of conformational structures of the molecule of dimethyl carbonate were carried out in order to know in greater depth the characteristics of it. It enables us to carry out a comparative study of the values of fictitious mass and the size of time step in order to obtain a control adiabaticity of systems. Were also evaluated systems containing Nosé-Hoover thermostats in order to establish whether there is a direct relationship with the control of the adiabaticity. The structural properties and dynamic structures of [Li(DMC)]+ and [Li(DMC)4] + were determined. The [Li(DMC)]+ structure was the basis for understanding the distortions made by the presence of lithium ion on the molecule of dimethyl carbonate. The first salvation shell of the lithium ion in dimethyl carbonate was then evaluated and observed that the structure obtained by the same promotes efficient transport of a lithium ion electrode to the other during the process of loading and unloading in an secondary lithium ion battery.
Palavras-chave: Baterias Recarregáveis
Dimetilcarbonato
Dinâmica Molecular Ab Initio
Rechargeable Batteries
Dimethyl Carbonate
Ab Initio Molecular Dynamics
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Sigla da instituição: UEG
Departamento: UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares
Programa: Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
Citação: AGUIAR, A. S. N. Simulação em dinâmica molecular de Car-Parrinello da interação do íon lítio no solvente dimetilcarbonato. 2009. 117 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis - GO.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/493
Data de defesa: 1-Nov-2009
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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