Efecto del tiempo de molienda del grafito en su respuesta electroquímica para uso como material activo en ánodos de baterías de ion litio

ROBLEDO, CARLA BELEN; THOMAS, JORGE; ROJAS, MARIANA ISABEL; CÁMARA, OSVALDO; LEIVA, EZEQUIEL PEDRO; VISINTIN, ARNALDO

Córdoba

Congreso; HYFUSEN: 5to Congreso Nacional y 4to Iberoamericano sobre Hidrógeno y fuentes Sustentables de Energía; 2013

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P { margin-bottom: 0.21cm; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 0); widows: 2; orphans: 2; }P.western { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }P.cjk { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }P.ctl { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }A:link { color: rgb(0, 102, 153); text-decoration: none; } Las baterías de ion-litio dominan el mercado actual como fuente de energía para equipos electrónicos portátiles y han superado ampliamente a otras baterías recargables en cuanto a la densidad de energía y de potencia. Debido a sus numerosas ventajas, están empezando a ser utilizadas en aplicaciones de potencia (autos y UPS). En la actualidad, como material anódico comercial se utiliza grafito con alto grado de cristalinidad, dado que presenta un proceso reversible de intercalación de litio y ocurre a muy bajos potenciales vs. Li+/Li0. Sin embargo la capacidad de descarga a altas corrientes disminuye en carbones cristalinos. Mediante molienda mecánica de grafito, se puede obtener carbones más desordenados. Por tal motivo, se estudió el efecto del tiempo de molienda de copos de grafito, en su morfología, estructura y respuesta electroquímica. Una muestra de grafito comercial en copos se trató con diferentes tiempos de molienda y las muestras se denominaron: GM5, GM10 y GM20, haciendo referencia el número a las horas de molienda. Los materiales obtenidos se caracterizaron físicamente, mediante imágenes SEM, TEM, DRX y determinación del área superficial. Con estos materiales se prepararon los electrodos para los estudios en una celda electroquímica de tres electrodos. Para su caracterización se utilizaron las técnicas habituales para electrodos de baterías de ion litio (ciclado de carga-descarga, voltametrías cíclicas, espectroscopia de impedancia electroquímica y capacidad de descarga a altas corrientes). De los resultados obtenidos se a podido verificar la influencia de las propiedades morfológicas del grafito (tamaño de partícula y grado de orden) sobre la respuesta electroquímica. Para diámetros de partícula muy pequeñas (GM20) se obtuvo una capacidad de aproximadamente 250 mAh/g sin un potencial de descarga estable. Mientras que para tamaños de partícula más grandes, se observó una capacidad de aproximadamente 80 mAh/g con un potencial de descarga de 250 mV.