“Propiedades Termodinámicas y Electrónicas de la Intercalación de Li en ‘Bulk’ de H2Ti3O7”

JUAN J.; FERNÁNDEZ-WERNER, L.; BECHTHOLD P.; NAGEL O.; JASEN P. V.; FACCIO R.; GONZÁLEZ E.A.

Bahía Blanca

Congreso; 108 Reunión AFA 2023; 2023

Departamento de Física - UNS e IFISUR

Se realizó un estudio de la intercalación de Li en H2Ti3O7, junto con sus propiedades electrónicas ytermodinámicas, tanto para el sistema puro y dopado en diferentes sitios. Los cálculos fueron realizados mediante el software VASP y basados en la Teoría del Funcional Densidad con la metodologíade Hubbard (DFT+U). En primer lugar, se calcularon los voltajes de intercalación del átomo de Lien tres diferentes sitios, encontrándose estabilidad en todos los sitios estudiados y valores de voltajerelevantes. Luego, se realizó un estudio de la estructura electrónica para el sistema puro y los sistemasintercalados, para poder ser comparados. Se encontró que las densidades de estado (DOS, por sus siglasen inglés), presentaban asimetría entre las contribuciones de spin up y spin down, presentando así unmomento magnético inducido. Las DOS presentaron un corrimiento, característico de un comportamiento de semiconductor tipo n. Se realizaron estudios de transferencia de carga de Bader, encontrandouna transferencia de aproximadamente 0,7 e- desde el átomo de Li al titanato. Se realizaron cálculosvibracionales y termodinámicos mediante el código libre Phonopy. Bandas asociadas a desplazamientosde átomos de H y O se encuentran presentes en las densidades de estado fonónicas para los sistemasdopados con Li. Las propiedades termodinámicas del sistema puro e intercalado fueron calculadas. Seencontró que los sistemas dopados eran más estables. Se realizaron cálculos mediante la metodologíaNEB para estudiar la barreras de difusión del átomo de Li en los sistemas intercalados, encontrándoseuna dirección de preferencia del movimiento para el átomo de Li, con una barrera energética de 0,33eV. Por lo tanto, en este trabajo se encontraron resultados relevantes para la intercalación de Li enH2Ti3O7, los cuales pueden contribuir a los futuros estudios teóricos y experimentales de materialcandidato para ser utilizado en el ánodo de batería de ión-Li.