Estudio te´orico-experimental de conductores i´onicos con estructura tipo Garnet

DAMIÁN MAGNELLI; GABRIELA CABEZA ; MARISA A. FRECHERO; MAGALÍ MOLINA

La Plata

Congreso; 106a Reunion de la Asociacion Fısica Argentina; 2021

Universidad Nacional de La Plata

El Li7La3Zr2O12 con estructura de tipo garnet es un gran candidato como electrolito sólido para bater´ıas deestado sólido debido a su elevada conductividad iónica (10−3Scm−1 a temperatura ambiente) [1]. Sin embargo,presenta una elevada resistencia en la interfaz electrodo/electrolito debido a su morfología rígida. El LLZO cristalizaen dos fases estables: una cúbica con una distribución desordenada de Li+ y otra tetragonal, con una distribuciónordenada (cuya conductividad es dos ´ordenes de magnitud menor que la forma cúbica). A partir del dopadocon Ce4+ buscamos inducir la estabilidad de la forma cúbica, incrementando la movilidad de los cationes einclusive minimizar la necesidad del uso de lantano debido a su elevado costo. Para esto seguimos dos caminos:el experimental, en el que sintetizamos el LLZO dopado con cerio por molienda mecánica y tratamiento térmicoa partir de ZrO2, CeO2, La2O3 y Li2CO3 y otro teórico computacional empleando el código comercial VASP(Vienna ab-initio simulation package) como método de cálculo dentro del formalismo de la Teoría de la FuncionalDensidad (DFT) [2]. Para el diseño teórico de este material modelamos la estructura de la circonia (ZrO2)estequiométrica en sus fases cúbica y monoclínica y dopada sustitucionalmente con Ce con el objetivo de analizarlos cambios producidos por la presencia del dopante. En este trabajo presentamos los resultados experimentalesdel proceso de síntesis optimizado junto a su caracterización estructural y los resultados del procedimiento seguidoen la simulación para la construcción del sistema a partir de sus componentes procurando imitar el método desíntesis elegido para comprender las transformaciones intermedias que llevan al material buscado.