Oxisales de elementos metalicos; nuevos electrodos para baterias de ion litio
- Autores: María José Aragon Algarra
- Directores de la Tesis: Carlos Pérez Vicente (dir. tes.), José Luis Tirado Coello (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2010
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Agustina Gómez Hens (presid.), Pedro Javier Lavela Cabello (secret.), Gustafsson Torbjon (voc.), Sebastián Bruque Gámez (voc.), José María Rojo Martín (voc.)
- Materias:
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- Resumen
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.
