Propiedades estructurales y eléctricas de electrolitos vítreos con base en TeO2 modificados con cationes alcalino-térreos

TERNY, S.; FRECHERO M. A.

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química inorgánica; 2013

Una de los elementos medulares en el campo de la generación y almacenamiento de la energía son los electrolitos. Los electrolitos sólidos presentan particularmente una gran ventaja frente a los electrolitos líquidos en su eficiencia, grado de deterioro y consecuente vida útil. Dentro de este grupo, los electrolitos vítreos se presentan como una alternativa de gran interés por sus ventajas inherentes a este particular ?estado? de la materia: su carácter isotrópico en determinadas dimensiones, los métodos relativamente simples de fabricación, la ausencia del bloqueo por bordes de grano y la facilidad que presentan para poder controlar casi a voluntad su composición química para obtener una dada capacidad de conducción iónica, electrónica o mixta. En este contexto, los vidrios de óxido de Telurio modificados con óxido de Bario presentan mejoras sustanciales en las propiedades estructurales por el significativo aumento observado en la Temperatura de transición vítrea (Tg). Consecuentemente, el análisis de la variación de la Tg con la velocidad de enfriamiento permite calcular la entalpía de relajación estructural (HR) a partir de la ecuación linearizada de Tool-Narayanaswamy-Moynihan (I.Hodge, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 102, (1997), 195) poniendo en evidencia que la incorporación del BaO genera una estabilización de la matriz vítrea lo que se manifiesta en una mayor vida útil del material. Adicionalmente, las variaciones inducidas en la densidad conllevan a un material cuyo empaquetamiento de oxígeno es menos denso cuanto mayor es la concentración de BaO, originando una matriz vítrea que podría facilitar el movimiento de portadores de carga. Su desempeño como conductor iónico vía iones Ba2+ se encuentra por debajo de los valores buscados en materiales de similares características, dado que su conductividad varía entre 1.10-6 Scm-1 y 1.10-11 Scm-1 de acuerdo con la concentración de BaO en esta matriz vítrea. Cabe destacar que con el óxido de bario en la composición se consigue un mayor rango de temperatura de trabajo.