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dc.contributor.advisor1Luciano Andrey Montoropt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7289431894313268pt_BR
dc.contributor.referee1Paulo Fernando Ribeiro Ortegapt_BR
dc.contributor.referee2Wagner da Nova Musselpt_BR
dc.creatorMarília Mariano Garciapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4306245543199210pt_BR
dc.date.accessioned2025-08-18T13:29:20Z-
dc.date.available2025-08-18T13:29:20Z-
dc.date.issued2025-07-28-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/84388-
dc.description.abstractIn this work, high-entropy oxides with layered structures were synthesized using a modified Pechini method, aiming to develop new materials for application in energy storage devices. The approach was based on combining multiple metal cations into a single crystalline matrix, exploring the effect of configurational entropy to stabilize complex phases, including metals incorporated into the crystal lattice that have not yet been reported in the literature. Four distinct materials were obtained, named: OHE-ExMn 700 °C (Na1,16[Mn0,304Ni0,11Co0,141 Fe0,115Mg0,112Nb0,104Li0,113]O2), OHE-1:1 900 °C (Na1,17[Mn0,49Fe0,36Mg0,112Nb0,072Li0,078]O2), OHE-2/3 700 °C (Na0,73[Mn0,52Fe0,38Nb0,01Li0,086]O2) e OHE-2/3 900 °C (Na0,72[Mn0,52Fe0,38 Nb0,016Li0,08]O2), and were characterized using structural, morphological, and electrochemical techniques in non-aqueous media. Analyses revealed that the materials exhibited a layered structure and, in some cases, phase segregation of niobium, leading to the formation of sodium niobate, particularly in samples with sodium deficiency. Despite this phase separation, the materials showed significant electrochemical performance. The specific capacities achieved were 83 mAh·g⁻¹, 46 mAh·g⁻¹, 97 mAh·g⁻¹, and 73 mAh·g⁻¹, respectively, for the aforementioned oxides, under a charge/discharge rate of 0.2C. The results indicate that the synthesized high-entropy oxides exhibit promising structural and electrochemical properties, except for the sample OAE-1:1 900 °C, whose maximum capacity was limited to 46 mAh·g⁻¹. The other oxides demonstrated high reversibility, elevated efficiency, and good capacity retention after 100 cycles at a 1C rate. However, all materials showed signs of degradation, probably associated with the formation of stacking faults induced by high mechanical stress during high-rate cycling. These findings suggest that the synthesized materials are strong candidates for application as electrode materials in rechargeable batteries, particularly in ion-insertion devices such as sodium-ion batteries.pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho, foram sintetizados óxidos de alta entropia com estrutura lamelar por meio do método Pechini adaptado, com o objetivo de desenvolver novos materiais para aplicação em dispositivos de armazenamento de energia. A proposta baseou-se na combinação de múltiplos cátions metálicos em uma única matriz cristalina, explorando o efeito da entropia configuracional para estabilizar fases complexas, incluindo metais inseridos na rede cristalina ainda não reportados na literatura. Foram obtidos quatro materiais distintos, nomeados: OAE-ExMn 700 °C (Na1,16[Mn0,304Ni0,11Co0,141Fe0,115Mg0,112Nb0,104Li0,113]O2), OAE-1:1 900 °C (Na1,17[Mn0,49Fe0,36Mg0,112Nb0,072Li0,078]O2), OAE-2/3 700 °C (Na0,73[Mn0,52Fe0,38Nb0,01 Li0,086]O2) e OAE-2/3 900 °C (Na0,72[Mn0,52Fe0,38Nb0,016Li0,08]O2), os quais foram caracterizados por técnicas estruturais, morfológicas e eletroquímicas em meio não aquoso. As análises revelaram que os materiais apresentaram estrutura lamelar e, em alguns casos, ocorrência de segregação de fase do nióbio, resultando na formação de niobato de sódio, especialmente nas amostras com deficiência de sódio. Apesar dessa separação de fase, os materiais demonstraram desempenho eletroquímico significativo. As capacidades máximas específicas alcançadas foram de 83 mAh·g⁻¹, 46 mAh·g⁻¹, 97 mAh·g⁻¹ e 73 mAh·g⁻¹, respectivamente, para os óxidos mencionados, sob taxa de carga e descarga de 0,2C. Os resultados obtidos indicam que os óxidos de alta entropia sintetizados apresentam características estruturais e eletroquímicas promissoras, com exceção da amostra OAE-1:1 900 °C, cuja capacidade máxima foi limitada a 46 mAh·g⁻¹. Os demais óxidos apresentaram alta reversibilidade, elevada eficiência e boa capacidade de retenção após 100 ciclos em taxa 1C. No entanto, todos os materiais mostraram indícios de degradação, provavelmente associada à formação de falhas de empilhamento induzidas por tensões elevadas durante o funcionamento em altas taxas. Esses resultados indicam que os materiais sintetizados são fortes candidatos para aplicação como eletrodos em baterias recarregáveis, especialmente em dispositivos de inserção iônica, como as baterias de íons sódio.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipFUNCAP - Fundação da Criança e do Adolescente do Parápt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectÓxidos de alta entropiapt_BR
dc.subjectMétodo Pechinipt_BR
dc.subjectEstrutura lamelarpt_BR
dc.subjectBaterias de íons sódiopt_BR
dc.subjectCaracterização eletroquímicapt_BR
dc.subjectCapacidade máxima específicapt_BR
dc.subject.otherFísico-químicapt_BR
dc.subject.otherBateriaspt_BR
dc.subject.otherÓxidospt_BR
dc.subject.otherÍonspt_BR
dc.subject.otherSódiopt_BR
dc.subject.otherEletroquímicapt_BR
dc.subject.otherPilhas e bateriaspt_BR
dc.subject.otherEntropiapt_BR
dc.subject.otherEnergia – Armazenamentopt_BR
dc.titleObtenção e estudo de óxidos de alta entropia para uso em baterias de íons sódiopt_BR
dc.title.alternativeSynthesis and study of high-entropy oxides for use in sodium-ion batteriespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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