Iuliia V. Voroshylova

Supercapacitores, Interfaces Eletrodo–Eletrólito e Dupla Camada Elétrica: Investigação molecular dos mecanismos de armazenamento de energia em supercapacitores, com ênfase na organização de líquidos iônicos junto a superfícies eletrificadas e na formação da dupla camada elétrica. Por meio de simulações de dinâmica molecular, são avaliados os efeitos de parâmetros estruturais do dispositivo, como distância entre eletrodos e grau de nanoconfinamento, sobre a distribuição espacial dos íons, perfis de potencial, capacitância diferencial e total e densidade de energia armazenada. Estudos envolvendo eletrodos de grafeno e líquidos iônicos derivados de aminoácidos permitem distinguir efeitos associados à estrutura interfacial daqueles decorrentes da geometria global do dispositivo. A pesquisa busca estabelecer relações entre organização microscópica do eletrólito, propriedades da interface e desempenho eletroquímico, fornecendo critérios para o projeto racional de supercapacitores mais eficientes.

Líquidos Iônicos Sustentáveis e Eletrólitos Avançados para Armazenamento de Energia: Desenvolvimento de abordagens computacionais para compreender e otimizar eletrólitos iônicos aplicáveis a dispositivos de armazenamento de energia, com foco em líquidos iônicos, solventes eutéticos profundos e interfaces eletroquímicas. A pesquisa contempla líquidos iônicos convencionais e biocompatíveis, incluindo sistemas derivados de aminoácidos, bem como misturas, sistemas hidratados e outros eletrólitos de maior interesse ambiental. Simulações atomísticas são empregadas para caracterizar estrutura local, coordenação iônica, mobilidade, efeitos de hidratação e confinamento e organização dos componentes junto a eletrodos de materiais bidimensionais. O objetivo é identificar como composição química e condições do meio controlam propriedades interfaciais e desempenho capacitivo, contribuindo para o desenvolvimento de eletrólitos mais seguros, sustentáveis e eficientes para tecnologias eletroquímicas de nova geração.