Estudio de electrolitos solidos de interés en el campo de las energías verdes

E. C. CARDILLO; DI PRÁTULA, PABLO; S. TERNY; M. SOLA ; M.A. FRECHERO

Tandil

Congreso; 99a Reunión Nacional de Física; 2014

Se han desarrollado distintas lineas de investigacion donde el objetivo fundamental persigue mejorar no solola conductividad ionica de una amplia variedad de materiales sino tambien otras propiedades de la matriz vitrea,tales como la temperatura de transicion vitrea, la entalpia de relajacion de la matriz, etc., para el caso particularde los electrolitos vitreos. Tambien, se ha explorado la relacion entre la conductividad ionica y las principalescaracter´ısticas de la estructura de la matriz vitrea a nivel atomico, el orden de corto alcance e incluso el orden dealcance intermedio. Para hacer frente a esta tarea se han empleado diferentes tecnicas tales como: EspectroscopiaInfrarroja por Transformada de Fourier, Espectroscopia RAMAN, AFM (Microscopia de Fuerzas Atomicas),Difraccion de Rayos X, Calorimetria Diferencial de Barrido, Analisis Termico Diferencial, medidas de densidad yEspectroscopia Dielectrica.En particular, los electrolitos vitreos que aqui presentamos son:x MoO3 (1-x)[0.25Li2O 0.75B2O3];x CeO2 (1-x)[0.25Li2O 0.75B2O3]xLi2O 0.25BaO (0.9P2O5 0.1Bi2O3)0.8 [xBaO (1 -x) MgO] 0.2TM.2TeO2, con TM (metal de transici´on) =Nb2O5, V2O5, MoO3 y WO3.El enfasis esta puesto en los conductores ionicos de estado solido, fundamentalmente de ion litio, con el objetivode lograr optimizar la relacion entre la respuesta electrica y su posible estructura en diferentes escalas dedimension. Ademas, buscamos conocer y regular la magnitud de la respuesta dielectrica vinculada a la naturaleza(carga, tama?no y configuracion electronica) de los oxidos constituyentes. Al evaluar la magnitud relativa de larepolimerizacion provocada por los diferentes oxidos modificadores, hemos aprendido que como consecuencia desu peque?no tama?no, el cation litio permite alcanzar un alto grado de repolimerizacion de la matriz vitrea lo queinfluye directamente en la movilidad de cationes.Por otra parte, se encontro que los sistemas vitreos de boro presentan valores de conductividad de ion litio variosordenes de magnitud superior a los observados en los sistemas de telurio. Resulta promisorio continuar explorandoestos materiales por su potencial aplicacion tecnologica.Del estudio del Efecto Alcalino-Terreo Mixto en una nueva familia de vidrios, surge que la adicion de modificadoresalcalino-terreos (tales como MgO, CaO, BaO o SrO) afecta considerablemente la respuesta electrica deestos materiales. La literatura de este fenomeno es escasa y en este trabajo pudimos poner en evidencia la fuerteinterdependencia de la conductividad obtenida con la composicion quimica de la matriz.Por ultimo, a partir de los resultados espectroscopicos de FTIR, hemos aprendido que los distintos oxidos modificadoresimplican diferente ordenamiento local. Estamos interesados en este tipo de conocimiento ya que esutil para entender como controlar la estructura en el orden de rango medio la cual es relevante en el proceso deconduccion electrica