Simulações computacionais de estruturas de carbono grafítico

Abstract

Materiais de carbono grafítico dopados com átomos de nitrogênio, enxofre e oxigênio utilizando plasma frio apresentam mudanças significativas em suas propriedades, sendo possível sua aplicação em baterias e supercapacitores. A partir de cálculos computacionais utilizando DFT-TB, o presente trabalho busca determinar a energia de formação de alguns dos defeitos gerados neste tratamento, bem como analisar os efeitos da dopagem no nível de Fermi da estrutura. Compara-se, ainda, resultados obtidos em relação à otimização da geometria e a utilização de SCC (self consistent charge). A energia de formação dos defeitos N=O e C=O foram as de menor valor, indicando que as bordas são mais reativas. A inserção de um defeito no meio da estrutura (como nitrogênio grafítico) altera significativamente a densidade de estados na região do Nível de Fermi.