Síntesis por microondas de LiMO2 desde lixiviados provenientes de baterías ion-litio agotadas

ELIANA G. PINNA; FLORENCIA MALDONADO; DIEGO DRAJLIN GORDON; DANIELA S. SUAREZ; MARIO H. RODRIGUEZ

San Rafael

Encuentro; X Encuentro de Investigadores y Docentes de Ingeniería; 2019

UNCuyo; UTN-SR-Mza; UMaza; UMendoza; UAconcagua

Las baterías de ion-litio (LIB) tienen importantes ventajas energéticas sobre las baterías Pbácido, Ni-MH y NiCd. Por lo tanto, son ampliamente utilizadas en dispositivos portátiles como por ejemplo: computadoras, teléfonos, cámaras y herramientas. El cátodo de una LIB está compuesto por un óxido mixto de litio del tipo LiMO2 (M= Co, Ni y/o Mn), mientras que el ánodo contiene carbono grafito.Este trabajo presenta el estudio de la síntesis química, mediante el empleo de una técnica combinada sol-gel/microondas, de los óxidos mixtos del tipo LiMO2 para su posterior empleo como material activo en la fabricación de cátodos de LIB. La síntesis fue realizada a partir de soluciones lixiviadas de baterías ion litio agotadas (LIBs) con diferentes ácidos carboxílicos (cítrico, tartárico y acético) en medio reductor (peróxido de hidrógeno).Los parámetros operativos estudiados fueron: tipo de agente quelante, temperatura y tiempo de calcinación. Además, fue realizada la caracterización química de los precursores y los sólidos obtenidos mediante espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR). La descomposición térmicade estos precursores fue realizada mediante análisis termogravimétrico (TGA) y la estructura cristalina de los sólidos sintetizados fue determinada mediante difracción de rayos X (DRX).Los resultados obtenidos indican que es factible llevar a cabo la síntesis de los óxidos mixtos del tipo LiMO2 a partir de lixiviados provenientes de LIBs. Además, la síntesis mediante microondas mostró ser una ruta novedosa, sencilla, que puede ser realizada en cortos períodos de tiempo y con mínimo consumo de energía, en comparación a las rutas convencionales de síntesis. Por último, la caracterización por DRX de los sólidos obtenidos indicó la formación de una estructura hexagonal y laminar con un grupo espacial R-3m lo que generaría que el proceso de extracción y reinserción de iones litio en la estructura sea más eficiente.