Resumen de Síntesis, caracterización y optimización de espinelas nanométricas para uso en baterias híbridas de ion litio de alto voltaje
La Tesis Doctoral "Síntesis, caracterización y optimización de espinelas nanométricas para su uso en baterías híbridas de ion litio de alto voltaje" se enmarca dentro del creciente interés en la investigación sobre nanomateriales y nanotecnología. En el desarrollo de la memoria se presenta el estudio materiales nanoestructurados para su aplicación en electrodos de baterías recargables de ion litio. Para el estudio de estas baterías, se evalúa primeramente la preparación de materiales catódicos, LiMn204 y LiNi0.5Mn1.5O4, de tamaño de partícula nanométrico. En el caso de la espinela, LiNi0.5Mn1.5O4, se aborda la síntesis del material empleando distintos aditivos. El rendimiento electroquímico de las semiceldas de litio preparadas a partir de las distintas muestras de LiMn204 y LiNi0.5Mn1.5O4 revela las buenas propiedades de ciclaje de estos materiales.
El trabajo también aborda el estudio del comportamiento electroquímico, a temperatura ambiente y a 50 °C, de algunos materiales catódicos sintetizados, modificados químicamente en su superficie mediante adición de especies químicas.
Por otra parte, también se aborda la preparación y caracterización electroquímica de materiales anódicos; en concreto, la espinela Li1.33Ti1.6604 (de tamaño de partícula nanométrico) y el carbón grafítizado MCMB. Ambos materiales presentan buenas propiedades de ciclaje en semiceldas de litio y a bajas densidades de corriente. Además, la espinela LÍ1.33TÍ1.6604 muestra un buen rendimiento a velocidades de ciclaje moderadas.
Para la preparación de estos materiales electródicos (catódicos y anódicos) se ha empleado un método rápido y sencillo de síntesis: i) molienda de oxalatos hidratados y posterior calcinamiento, y ii) preparación mediante un método sol-gel.
Los materiales catódicos con mejores propiedades de ciclaje se han seleccionado para estudiar el comportamiento electroquímico de baterías ion litio, y empleando en estos sistemas los materiales anódicos analizados en el estudio. Los sistemas estudiados arrojan resultados interesantes, y muestran buenas propiedades de ciclaje, superiores en algunos casos a sistemas equivalentes con materiales de tamaño de partícula micrométrico.
