INTEMA   05428
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE MATERIALES
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis y caracterización de electrolitos híbridos por el proceso sol-gel para baterías de ion litio de estado sólido
Autor/es:
RAÚL PROCACCINI; DIEGO LÓPEZ; SERGIO PELLICE; MARCELA VÁZQUEZ
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica
Resumen:
En este trabajo se planteó el desarrollo de electrolitos para baterías de litio secundarias, utilizando precursores no tóxicos y seguros para el medio ambiente. El desarrollo tecnológico de estos dispositivos presenta como desafío el uso de materiales ecológicos y de bajo costo para los componentes activos de la batería, y se busca además desarrollar electrolitos no acuosos con alta conductividad en ion Li+ (> 10-3 S cm-1) sobre el intervalo de temperaturas de trabajo. Se utilizó el método sol-gel para obtener películas con distintas composiciones basadas en alquilalcóxidos, sobre substratos inertes de vidrio. Se utilizaron técnicas electroquímicas y espectroscópicas de caracterización entre otras, tales como impedancia electroquímica (EIS), FTIR, SEM, Raman, y análisis térmico (TGA-DTA). El desarrollo experimental comprendió la preparación y caracterización de electrolitos basados en precursores alcóxidos (tetraetoxisilano; TEOS), alcóxidos orgánicamente modificados (como el propiltrimetoxisilano; PTMS) y la incorporación de iones litio durante la síntesis usando acetato de litio como precursor (LiOOCCH3). Se realizó la condensación hidrolítica de TEOS y PTMS con catálisis ácida dentro de un caja de guantes con bajo contenido de humedad interno y atmósfera inerte de N2(g) y se obtuvieron capas electródicas sobre vidrios portaobjetos comerciales por dip-coating a diferentes velocidades de extracción entre 10 y 100 cm/min. Luego, se densificaron por tratamiento térmico (TT) a 120°C entre 1 y 12 hs. La optimización en las condiciones de la síntesis y posterior TT permitieron obtener electrolitos homogéneos de entre 1 y 4 micrones de espesor, sin fracturas ni separaciones de fase. Por EIS se obtuvieron valores de conductividad de entre 10-5 y 10-3 S cm-1 a T ambiente, dependiendo el tiempo utilizado para el TT y la cantidad de iones litio incorporados.