CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

En los últimos años, el estudio de las baterías de iones recargables ha ganado gran interés, son dispositivos con alta capacidad energética, alto rendimiento y de fácil adaptación a la industria. En general, las baterías de iones funcionan mediante la intercalación/de-intercalación de átomos/moléculas en un material de cátodo y, para mejorar su funcionamiento es fundamental investigar los materiales que se utilizan como electrodos, así como también los átomos/moléulas intercalantes. El material más usado como cátodo en las baterías de iones es el grafito, fundamentalmente por su capacidad de captar en su interior iones, átomos o moléculas. Los procesos de intercalación, difusión y adsorción de átomos/moléculas en grafito son fundamentales en la operación del cátodo, ya que por un lado, la capacidad y el voltaje de los electrodos vienen determinados por la estructura y la energía de enlace de las moléculas/ ́atomos con el grafito y, por el otro, la dinámica de difusión ayuda a determinar la tasa de carga. Por tanto, en este trabajo se presenta un estudio teórico de intercalación y difusión de fluoruro de aluminio (AlF3) en grafito pirolítico altamente orientado (HOPG). El estudio se dividió en dos partes: (i) modelado de una superficie de grafito y la intercalación en fase gas de AlF3 para determinar la configuración más estable, la densidad de estados y la transferencia de carga y; (ii) estudio de la difusión de la molécula en grafito y cálculo de barreras energéticas. Los resultados permiten evaluar el uso de AlF3 en baterías recargables. Los cálculos se desarrollaron mediante el software OpenMX utilizando pseudo-potenciales de intercambio y correlación del tipo GGA-PBE.