DEPOSICIÓN DE Mg2+ EN PRESENCIA DE HALUROS PARA APLICACIÓN EN BATERÍAS

COLOMBO, ESTEFANIA; BELLETTI GUSTAVO; NAZMUTDINOV, RENAT; QUAINO, PAOLA

Neuquen - Bahia Blanca

Congreso; Congreso argentino de fisicoquimica y quimica inorganica; 2025

Asociación argentina de investigación fisicoquímica

La disolución y deposición de metales son procesos claves en electroquímica y en el desarrollo debaterías, especialmente para tecnologías emergentes que buscan superar las limitaciones de lasbaterías de litio [1]. Las baterías de magnesio, por ejemplo, presentan ventajas potenciales sobre lasde litio debido a la mayor densidad de energía del Mg2 + y su menor costo. Sin embargo, la intensasolvatación de los iones multivalentes y la necesidad de los mismos de formar complejos parafacilitar la deposición [2], conlleva a considerar un estudio más detallado, a fines de evaluar conprecisión su aplicabilidad. Aunque existe un vasto conocimiento experimental sobre la deposiciónmetálica, la cinética a nivel atómico aún plantea desafíos, particularmente para los casos de ionesmultivalentes, que usualmente requieren de la formación de complejos que ayuden a reducir labarrera energética en el proceso de deposición.Por esto, este trabajo se enfoca en la deposición de magnesio en presencia de cloruros, y considerandosoluciones no acuosas, ya que ofrecen mayor estabilidad que los solventes acuosos y permitenexplorar nuevos materiales para baterías. Es así que utilizando métodos basados en la Teoría delFuncional de la Densidad (DFT) y simulaciones de dinámica molecular, se analizaron los procesos dedeposición deposición metálica, evaluando los cambios energéticos y electrónicos asociados, así comotambién el impacto del solvente. Los cálculos realizados con herramientas como VASP y LAMMPSpermitieron modelar la interacción entre los iones y la superficie metálica, investigar la formación decomplejos y evaluar propiedades cinéticas en disolventes no acuosos.Los resultados preliminares destacaban que la deposición de iones monovalentes como Ag+ y Cu + esmás eficiente que la de iones divalentes, debido a las barreras energéticas asociadas con la ruptura decapas de solvatación. Esta investigación amplía el entendimiento teórico de estos procesos,demostrando que en la deposición de un metal divalente como el Mg 2+ la etapa condicionante es elprimer intercambio electrónico, en tanto que el segundo intercambio está favorecido, al igual que enel caso de los iones monovalentes. Por otro lado, la presencia de cloruros no demostró sercondicionante de la ocurrencia de estos eventos. Estos hallazgos representan un aporte significativopara el diseño de baterías más eficientes y sostenibles, contribuyendo así a la transición haciatecnologías limpias para la generación y almacenamiento de energía.