Baterías Li-ion de alto voltaje basadas en espinela y grafito reciclado

FERNANDO LUNA-LAMA; JULIÁN MORALES; YARIVITH GONZÁLEZ PEÑA; LUCÍA BARBOSA; ÁLVARO CABALLERO

Córdoba

Congreso; SECAT 2019; 2019

Universidad de Córdoba

Debido a las preocupaciones por el calentamiento global y los daños a la salud que provocan los gases de efecto invernadero, diferentes gobiernos a nivel mundial están impulsando leyes y planes para la prohibición de vehículos a combustión interna. Para ello se requerirá la adopción de vehículos eléctricos los cuales funcionan con baterías ion litio (LIBs). Las materias primas principales para la producción de las LIBs son Li y grafito que se usan para obtener el material catódico y anódico, respectivamente. Así, se estima que la demanda de ambos materiales irá en aumento. La forma de comercialización actual del Li es vía Li2CO3 que se obtiene a través de varias etapas industriales a partir de salmueras contenidas en salares o minerales de roca dura (espodumeno). La producción de grafito para LIBs proviene principalmente de grafito natural, la cual requiere de varios procesos para alcanzar el ?grado batería?, lo que incrementa el costo del producto final. Sin embargo, la producción masiva de baterías para coches eléctricos demandará procesos simples y de bajo costo. Desde esta perspectiva, en el presente trabajo se estudió el empleo de LiMn1.5Ni0.5O4 como material catódico y grafito reciclado de LIBs agotadas como material anódico en configuración half cell y full cell. La espinela LiMn1.5Ni0.5O4 fue sintetizada a partir del LiCl obtenido del mineral espodumeno de la provincia de San Luis (Argentina). El uso de LiCl presenta como ventaja que se evitan las etapas industriales adicionales para transformarlo en Li2CO3. Además, el grafito reciclado de las LIBs agotadas no requiere de los tratamientos del grafito natural, sumado al hecho de que países como Estados Unidos y países de la Unión Europea sin producción de grafito lo consideran material crítico.