Diseño y Síntesis de Materiales C/S como cátodos para baterías de Li-S

F. GARCIA; G. LENER; D. BARRACO

Congreso; AFA 2017; 2017

Las baterías de Li-S se presentan como alternativas prometedoras para dispositivos eléctricos debido a su alta potencia y alta capacidad específica, de 2600 Wh/kg y 1672 mAh/g respectivamente [1]. Dentro de los materiales desarrollados en los últimos años, los cátodos basados en C/S presentan una opción económica y amigable con el medio ambiente para obtener electrodos de alta performance. Uno de los principales problemas a resolver es el cambio de volumen que sufre el S durante los procesos de litiación/delitiación. Como así también, la disolución y migración de los polisulfuros, formados durante la carga, hacia el contra-electrodo lo cual produce una pérdida en la conductividad del ánodo. Por lo cual, uno de los actuales desafíos para promover la alta capacidad y ciclabilidad es el encapsulamiento de S en matrices carbonosas en el cátodo y la modificación de separadores con carbones funcionalizados. En este trabajo se estudió la incorporación de azufre en carbón activado por diferentes vías para la utilización como cátodo en baterías de Li-S. De esta manera, se generó una matriz conductora que contenga los cambios de volumen durante la operación de carga/descarga. Por otra parte, también se trabajó en la modificación del separador con carbones funcionalizados para retener los polisulfuros que migran hacia el ánodo en el proceso de descarga. Se obtuvieron capacidades altas respecto a los cátodos utilizados en las baterias de litio comerciales y una buena estabilidad y ciclabilidad. Por otra parte, se discute cómo afectan las especies formadas in-operando en los ciclos de carga/descarga de la batería.