Elucidando el efecto de carga imagen en la deposición de Cu+ sobre Au(100) y Cu(100)

ESTEFANIA COLOMBO; GUSTAVO DANIEL BELLETTI; LEANDRO MOREIRA DE CAMPOS PINTO; WOLFGANG SCHMICKLER; PAOLA QUAINO

Santa Fe

Congreso; 104º Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019

Asociación Física Argentina

La disolución y deposición de metales son eventos fundamentales para los procesos electroquı́micos y resultan de gran importancia práctica. Estos eventos constituyen la base del fucionamiento de algunos tipos de baterı́as, como por ejemplo baterı́as de litio, las cuales alimentan diversos dispositivos electrónicos y una creciente flota de vehı́culos eléctricos. Sin embargo, la tecnologı́a de la baterı́a de litio se acerca a la cantidad máxima de energı́a que puede almacenarse por volumen, por lo que es importante explorar nuevas quı́micas de baterı́as que puedan proporcionar más energı́a a un menor costo.En primera instancia de estudio de un sistema de deposición metálica, resulta necesario elucidar los efectos de redistribución de carga que se evidencian en la superficie en respuesta al acercamiento del ión. Este fenómeno se estudia mediante el análisis de carga imagen inducida en la supeficie por parte del ión que se deposita. En el presente trabajo se abordó esta temática, mediante el modelado con dinámica molecular clásica para analizar los cambios de carga superficiales ocurridos cuando se aproxima un ión Cu + a un electrodo de Au(100) y a uno de Cu(100). Para ello, se modelaron los sistemas adoptando una metodologı́a [1] que habilita a evaluar los efectos de polarización instantánea inducida en las superficies, por medio de un potencial polarizable simple, compatible y preciso, que consiste en un potencial de Lennard-Jones y un par electrón-núcleo armónicamente acoplado para cada átomo de la superficie metálica. Este modelo reproduce la carga imagen del ión que se adsorbe en la superficie, ası́ como las propiedades de superficie, material masivo e interfase.Los resultados permiten elucidar cómo se modifica la interacción catión-superficie en comparación con las interacciones anión-superficie (tomando como referencia la deposicón de Cl − sobre Au(100)[1]) y con las interacciones catión-superficie sin considerar el efecto de carga imagen. Los cambios se atribuyen a una redistribución electrónica superficial provocada por la carga imagen del ión que se aproxima a la superficie. Se logró simular y analizar el efecto de carga imagen en la deposición de Cu + sobre superficies de Au(100) y Cu(100), que constituye la primera etapa de evaluación de un sistema mucho más amplio que incluye la incorporación de sistemas iónicos complejos. En base a esto, se pretende diseñar nuevos materiales para lograr un mejor rendimiento en baterı́as.[1] I. L. Geada, H. Ramezani-Dakhel, T. Jamil, M. Sulpizi, H. Heinz, Nat. Commun. 9 (2018) 716.