Síntesis y caracterización de nuevos electrolitos a base de Bismuto y electrodos polianiónicos con aplicación en baterías de ion Litio

DI PRÁTULA, PABLO; S. TERNY; M.A. FRECHERO

La Plata, Buenos Aires, Argentina

Congreso; VI Reunión Nacional de Sólidos; 2015

La urgencia de renovación energética requiere el uso de fuentes de energía limpiaa un nivel mucho más alto que el actualmente vigente. Sistemas electroquímicos comobaterías y súper capacitores que pueden almacenar y entregar energía de maneraeficiente según la demanda tanto como proporcionar energía de calidad están jugandoun papel crucial en este campo. Las baterías de litio se caracterizan por su alta energíaespecífica, alta eficiencia y larga vida útil. Estas propiedades han convertido a estasbaterías en fuentes de alimentación únicas para el mercado de la electrónica de consumo,desempeñando un papel importante en la tecnología moderna. Por esta razón,se han desarrollado una enorme cantidad de materiales con el fin de incrementar laeficiencia tanto de los electrodos como de los electrolitos que la conforman. El objetivode este trabajo es la síntesis y caracterización de nuevos materiales catódicos (Cn) yelectrolitos (E) que responden a la fórmula:C1 : 0.375 Li2O0.25V2O50.37P2O5, C2 : Li3V2(PO3)4/C, E : Li fmatrzdexidosP/BigEn el caso de los materiales de electrodos, se conoce que el recubrimiento con fibrasnano-carbonadas mejora la conductividad electrónica, actuando además, como agentereductor para la cupla V5+/V3+. En este caso, hemos estudiado al material dopadocon dos fuente de carbono extra como: CB (carbon black) y NFC (Nano-fibras de C)para mejorar aún más la conductividad y aumentar las velocidades de carga. En elcaso del electrolito (E) sabemos que la durabilidad de los vidrios de fosfatos puedenmejorarse con la adición de diferentes óxidos de metales como: Al2O3, TiO2, Bi2O3,etc. La adición de Bi2O3 genera cambios estructurales y la despolimerización de lascadenas de fosfatos formando un enlace muy estable (P 􀀀O 􀀀 Bi) que mejora la durabilidadquímica e influye en la conductividad eléctrica. El objetivo fundamental persiguióincrementar la conductividad de ión Li+ en esta matriz para ensamblar celdasque soporten eficientemente un gran número de ciclos de carga-descarga aumentandoasí su vida útil. Los materiales de este trabajo fueron caracterizados estructural yeléctricamente mediante las técnicas SEM (Microscopía Electrónica de Barrido), TEM(Microscopía Electrónica de transmisión), Espectroscopía Raman Confocal y EIS (Espectroscopíade Impedancia Electroquímica).