Desarrollo de nuevos materiales anódicos para baterías de ion litio: Síntesis, caracterización y aplicación en celdas del SnO2

SACHA SMREKAR; JORGE THOMAS; ARNALDO VISINTIN; DANIEL BARRACO

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

 El desarrollo denuevos materiales de intercalación de litio es uno de los problemas másimportantes a resolver para aumentar la capacidad de las baterías y con ellodar lugar a la inclusión de los vehículos eléctricos a la vida diaria. Ya queun aumento de la capacidad de las baterías les brindaría, a este tipo devehículos, una autonomía similar a la de los autos de combustión interna.  En este trabajo sepresentan resultados preeliminares del desarrollo de materiales anódicos dealta capacidad. Más específicamente SnO2 por el método deDescomposición de Polímeros Porosos. Trabajado sobre fibras de algodónimpregnadas en una solución alcohólica de SnCl2 y calcinándolo enatmósfera de O2.El material obtenido ha sido caracterizado física yelectroquímicamente. Utilizando técnicas de microscopia electrónica,espectroscopia dispersiva de energía, difracción de rayos X, voltametríacíclica, ciclado de carga descarga, descargas a altas corrientes yespectroscopia de impedancia electroquímica, entre otras.  El material obtenidopresenta la composición típica del óxido con un bajo contenido de residuosclorados, su morfología es la de un material poroso formado por nano y micropartículas con una estructura macroscópica de fibras proveniente de laestructura de las fibras de algodón (polímero frame).  Desde el punto devista electroquímico el material presenta una capacidad reversible, a bajasdensidades de corriente, de aproximadamente 700 mAh/g. Este valor de capacidad duplica y hastatriplica la capacidad real (no teórica) del grafito comercial de las bateríasactuales.  A modo de comparaciónse realizaron los mismos estudios electroquímicos sobre una muestra de carbóngrafítico utilizado en baterías comerciales. ElSnO2 sintetizado tiene un potencial apenas por encima del potencialde litiación del grafito pero con una capacidad varias veces superior. A partir de los resultados obtenidos en este trabajose da lugar al desarrollo de una nueva línea de investigación en cuanto a laoptimización de los métodos de síntesis de este material para maximizar la respuestaelectroquímica de los electrodos, teniendo siempre en cuenta la posibilidad deldesarrollo a escala industrial de dicho proceso.