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Propriedades estruturais e vibracionais de carbonatos fosfatos isoestruturados (sidorenkiktas) / Structural and Vibrational Proprierties of Isostructured Carbonophosphates (Sidorenkites)

Ian Rodrigues do Amaral 27 January 2017 (has links)
Carbonatos fosfatos isoestruturados do tipo sidorenkitas sÃo materiais com alto potencial de aplicaÃÃo em cÃtodos dos mais modernos tipos de baterias de sÃdio. Sua estrutura lamelar permite a inserÃÃo e extraÃÃo dos Ãons de sÃdio, que sÃo a principal fonte de forÃa eletromotriz da bateria. Utilizando um elemento muito mais abundante na crosta terrestre, esses dispositivos sÃo a grande promessa para substituiÃÃo da, jà bastante difundida, bateria de Ãons de lÃtio. PorÃm, o cÃtodo que contÃm as caracterÃsticas ideais para produzir o melhor desempenho, propiciando alta densidade de energia e estabilidade quÃmica, ainda està em desenvolvimento. A espectroscopia Raman continua sendo o melhor mÃtodo para caracterizar as propriedades destes compostos, pois contÃm a grande vantagem de ser altamente sensÃvel ao ambiente molecular das ligaÃÃes do oxigÃnio com os metais de transiÃÃo, o fÃsforo e o carbono. Nesta linha, realizamos um estudo de espectroscopia Raman em um conjunto de carbonatos fosfatos do tipo Na3MCO3PO4 (M = Mn, Fe, Co e Ni), obtidos por sÃntese hidrotÃrmica em microondas a 210 ÂC por 30 minutos. O sucesso na inserÃÃo de variados metais no interior de octaedros MO6, com raios iÃnicos distintos, produz uma alteraÃÃo no volume da cÃlula unitÃria do arranjo cristalino, modificando a distÃncia de equilÃbrio das ligaÃÃes atÃmicas, provocando uma alteraÃÃo substancial no nÃmero de onda dos seus modos normais de vibraÃÃo. Por isso, visto que informaÃÃes essenciais das propriedades quÃmicas e estruturais dos mais variados tipos de carbonatos fosfatos sÃo reveladas pela tÃcnica da espectroscopia Raman de forma confiÃvel, sua utilizaÃÃo se torna indispensÃvel para o desenvolvimento de mÃtodos e o planejamento de um material eficiente e comercialmente viÃvel para as inovadoras baterias de Ãons de sÃdio.

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