Síntesis de nanopartículas de LiMn2O4 con morfología controlada

F. RUIZ; E. RADA; M.S. MORENO; E. LIMA JR.

Encuentro; Encuentro Anual del Instituo de Nanociencia y Nanotecnología- INN; 2020

El LiMn2O4 es interesante para su utilización como material catódico en baterías de ion de litio por su alta capacidad específica, baja toxicidad y abundancia de materia prima1. El uso del material en volumen presenta problemas de ciclabilidad y de cinética de carga/descarga. Estos problemas pueden abordarse con el uso de nanopartículas (NP), ya que estas presentan menor cambio de volumen durante el proceso de litiación/deslitiación y menores distancias para la difusión del litio y el transporte de los electrones. En este trabajo se sintetizaron nanopartículas NP de LiMn2O4 con un método de descomposición térmica asistido por surfactantes que permite controlar la morfología de las NP, y posterior tratamiento térmico en aire. Se utilizaron Li-[acac] y Mn-[acac]2 como precursores y oleilamina como surfactante. Las muestras se caracterizaron por difracción de rayos X y de electrones, y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución. Se obtuvieron NP con tamaños del orden de 12-38 nm usando una temperatura de síntesis de 180 ºC. En cambio, aumentando la temperatura a 300 ºC se obtuvieron estructuras huecas con tamaños del orden de 20-110 nm y espesor de pared entre 5-30 nm. Se evaluó la respuesta electroquímica de los materiales mediante ciclos de carga y descarga.