Resumen de Síntesis y caracterización de estructuras de óxidos de estaño y óxidos de plomo, y estudio de sus propiedades electroquímicas como electrodos para baterías recargables litio-ion
En los últimos cinco años ha existido un creciente interés en el desarrollo de nuevos cátodos para baterías de ion litio basados en aleaciones Li-metal.
El interés por este tipo de materiales comienza cuando Fuji Photo Film, en 1994 realiza la patente de una batería Li-ion en la que el ánodo está constituido por un sólido amorfo vítreo que contiene un óxido de estaño divalente. La formación electroquímica de la aleación Li-metal es un proceso reversible. Cuando las partículas de estaño metálico forman la aleación con el litio pueden crecer hasta cuatro veces su tamaño. Este hecho resulta perjudicial ya que las partículas pueden colapsar provocando la fragmentación y desmoronamiento del material electródico. Por tanto, uno de los factores clave en la mejora del rendimiento electroquímico de estos materiales anódicos es el control en el tamaño de partícula del material de partida, así como la introducción de nuevas fases electroquímicamente inactivas que actúen de dispersantes de los elementos metálicos y aleaciones formadas.
Con el fin de mejorar las propiedades electroquímicas se ha trabajado con capas delgadas de un óxido amorfo preparado por el método de spray pirólisis, se han sintetizado óxidos de estaño de baja cristalinidad y pequeño tamaño de partícula. Así mismo se han preparado óxidos de estaño dopados con molibdeno como elemento inerte. Todos estos electrodos presentan buenas propiedades de ciclado electroquímico a bajo potencial respecto del Li.
Por otra parte, también se ha estudiado la posibilidad de utilizar compuestos de plomo como materiales anódicos en este tipo de baterías. Si bien los óxidos de plomo en masa no presentan buenas propiedades electroquímicas, en cambio, capas delgadas de óxido de plomo nanocristalino depositadas sobre un substrato de plomo pueden considerarse para una futura aplicación como material anódico.
