Resumen de Oxisales de elementos metalicos; nuevos electrodos para baterias de ion litio
Uno de los desafíos tecnológicos en la actualidad es el almacenamiento de la energía. Entre los sistemas más prometedores para aplicaciones portátiles está la batería de ion-litio. Aunque ya se utiliza extensamente, todavía sufre de una carencia de materiales óptimos para el electrodo. Este trabajo se centrará en la obtención, caracterización y posterior estudio electroquímico de materiales que pueden ser utilizados como material activo de los electrodos negativos de baterías de ion-litio. Los resultados obtenidos indican la viabilidad de extender las posibilidades de la reacción reversible con el litio de distintos materiales nanodispersos. La aproximación novedosa del presente proyecto abarca a materiales electroactivos nanodispersados tanto durante su preparación ex situ, como durante el funcionamiento de la propia celda electroquímica (in situ).
Los principales objetivos de la tesis incluyen: i) la preparación de materiales, como son las oxisales, por nanodispersión mediante el uso de emulsiones (carbonato de manganeso, oxalatos de hierro y cobalto) y mediante síntesis hidrotermal (fosfatos de estaño); ii) caracterización estructural, (difracción de rayos X, espectroscopia Mössbauer, resonancia magnética nuclear, microscopía electrónica; iii) caracterización electroquímica y evaluación de los nanomateriales sintetizados para ser utilizados como materiales activos anódicos en celdas de ion-litio, buscando mejorar la capacidad de retención, la capacidad específica y la ciclabilidad.
Ha sido posible obtener compuestos de tamaños submicro (partículas de forma prismática con tamaño uniforme de 200 nm) y nanométricos (partículas en forma de nanohilos de 30-150 nm de ancho). Los compuestos obtenidos presentan capacidades por encima de 600 mAhg-1, bastante superiores a las del grafito (372 mAhg-1). Se ha comprobado que estas oxisales dan mayores valores de capacidad a velocidades altas de descarga. En resumen, las propiedades electroquímicas de las oxisales sintetizadas las convierten en nuevos candidatos potenciales para ser utilizadas como material activo en baterías de ion-litio.
