INQUIMAE   12526
INSTITUTO DE QUIMICA, FISICA DE LOS MATERIALES, MEDIOAMBIENTE Y ENERGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
ESTUDIO DEL ELECTRODO DE O2 EN DMSO Y ACN CONTENIENDO LiPF6. APLICACIONES EN CÁTODOS DE BATERIAS Li-O2.
Autor/es:
TESIO, ALVARO YAMIL; TORRES, WALTER RAMÓN; MOZHZHUKHINA, NATALIIA; MARCHINI, FLORENCIA; HERRERA, SANTIAGO ESTEBAN; WILLIAMS, FEDERICO; CALVO, ERNESTO JULIO
Lugar:
Río Cuarto, Córdoba, Argentina
Reunión:
Congreso; VI Encuentro de Física y Química de Superficies; 2014
Institución organizadora:
Universidad de Río Cuarto
Resumen:
La batería Li-aire (O2) no acuosa está recibiendo gran interés debido a que su energía específica teórica supera en gran medida a las baterías de Li-ion (5 a 10 veces)1. Estas baterías juegan un papel importante debido a su alta energía específica y a su alta densidad de energía. Esto hace que las mismas podrían competir con los combustibles fósiles en las aplicaciones para vehículos eléctricos, logrando una mayor independencia. Diversas publicaciones demuestran que las baterías de litio-aire basadas en DMSO como electrolito, tienen un rendimiento mayor porque se logra estabilizar al anión superóxido (O2-). La gran desventaja que este solvente posee es su descomposición electroquímica a potenciales mayores a 4.2 V respecto a Li/Li+. Uno de los desafíos actuales radica en el proceso de recarga de la misma, el cual depende fundamentalmente de la oxidación del peróxido de litio (Li2O2) sólido, que se forma en el proceso de descarga dentro del cátodo de carbono poroso. En este trabajo se empleó la técnica de electrodo rotatorio de disco-anillo para estudiar la reacción de reducción de oxígeno tanto en electrodos de oro, como de carbono, ambos con anillo de oro, utilizando CH3CN y DMSO conteniendo 0,1M LiPF6. Se encontró que la generación de O2- soluble, pasa por un máximo y que depende tanto del potencial como del tiempo. Por otro lado, utilizando la técnica de microbalanza de cristal de cuarzo (EQCM) con diversas técnicas electroquímicas se encontró que la masa por electrón (mpe) esperada para la formación de Li2O2 como único producto de reducción insoluble2 de 23 gr/eq sólo se obtuvo en CH3CN; sin embargo, en DMSO se obtuvieron mayores valores de mpe, debido a la co-deposición de disolvente y a la descomposición tanto del disolvente como de la sal. Estos datos fueron confirmados por AFM y XPS. [1] - J. Christensen, P. Albertus, R.S. Sanchez-Carrera, T. Lohmann, B. Kozinsky, R. Liedtke, J. Ahmed, A. Kojic, Journal of the Electrochemical Society 159 (2012) 1-30. [2] - Sharon, D.; Afri, M.; Noked, M.; Garsuch, A.; Frimer, A. A.; Aurbach, D., Oxidation of dimethyl sulfoxide solutions by electrochemical reduction of oxygen. Journal of Physical Chemistry Letters 2013, 4, (18), 3115-3119.
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