Matheus André de Jesus Oliveira Arebalo

Interações entre Grafeno e Pares Iônicos para Aplicações em Supercapacitores: Investigação por métodos de estrutura eletrônica das interações fundamentais entre materiais derivados de grafeno e pares iônicos de interesse para dispositivos de armazenamento eletroquímico de energia. Utilizando teoria do funcional da densidade (DFT), a pesquisa caracteriza geometrias de interação, estabilidade energética, distribuição eletrônica e afinidade entre superfícies carbonáceas e espécies iônicas que podem atuar como componentes de eletrólitos. O estudo busca compreender, em escala molecular e eletrônica, como a natureza do par iônico e sua interação com o eletrodo influenciam a estabilidade da interface, fornecendo fundamentos para a seleção racional de combinações eletrodo–eletrólito destinadas à composição de supercapacitores.

Supercapacitores Biodegradáveis com Líquidos Iônicos Derivados de Aminoácidos: Modelagem atomística de supercapacitores baseados em eletrodos de grafeno e eletrólitos constituídos por líquidos iônicos biodegradáveis derivados de aminoácidos. Por meio de dinâmica molecular clássica, são investigados sistemas contendo líquidos iônicos de 1-etil-3-metilimidazólio associados a ânions derivados de aminoácidos, avaliando os efeitos da composição e da hidratação sobre a organização da interface eletrodo–eletrólito. As análises incluem distribuição iônica, estrutura da dupla camada elétrica, coordenação e hidratação dos íons, interações com o grafeno, capacitância e desempenho energético. A pesquisa busca compreender como a incorporação controlada de água e a identidade química do aminoácido modificam as propriedades do eletrólito, contribuindo para o desenvolvimento de supercapacitores que conciliem desempenho eletroquímico e maior sustentabilidade ambiental.