Materiales híbridos: Electrolitos solidos conductores iónicos dopados con [BMIM][PF6]

S. TERNY; M.A. FRECHERO

San Miguel de Tucuman

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Introducción: Los vidrios de óxidos, que contienen Litio en su composición, han sido extensamente estudiados en las ultimas 3 décadas debido a su estabilidad térmica y alta conductividad iónica dada por el ion Litio. Sin embargo, para su aplicación en baterías de litio de estado sólido los valores de conductividad de estos materiales a temperatura ambiente requieren ser mejorados. Los líquidos iónicos (LI) tienen propiedades interesantes: alta estabilidad térmica, buenas propiedades mecánicas y extremadamente baja presión de vapor a temperaturas moderadas. Se ha demostrado experimentalmente que la adición de LI a vidrios conductores iónicos aumenta notablemente su conductividad. No obstante, el mecanismo que genera tal aumento de conductividad no está completamente explicado aunque su uso se considere promisorio en este campo. El objetivo principal de este trabajo fue la síntesis y caracterización de materiales híbridos compuestos por: electrolitos vítreos con matrices de composición basada en [MgO/P2O5/Bi2O3] modificados con óxido de litio y un LI de la familia de los imidazolios ([BMIM][PF6]) utilizado en diferentes concentraciones. Particularmente, buscamos desarrollar electrolitos conductores sólidos cuyos valores de conductividad superen los actualmente reportados, del orden de [10-4- 10-3] S.cm-1 a temperatura ambiente. Resultados:El material vítreo se sintetizo mediante la técnica de quenching, a partir de la mezcla de los correspondientes óxidos. Luego, se obtuvieron los materiales híbridos a partir de la mezcla de ciertas concentraciones de LI y el material vítreo pulverizado. La caracterización del material se llevó a cabo empleando diferentes técnicas experimentales tales como: DRX, DSC, DTA-TG, Densidad por el método del desplazamiento, FTIR, Espectroscopia de UV-vis y Espectroscopia de Impedancia.De la caracterización se pudo observar tanto la disminución de los valores de Tg del nuevo material como los distintos pasos en los que se lleva a cabo la ?descomposición? del LI. Además, en la figura se puede ver que los valores de conductividad para el hibrido aumentan en más de 8 órdenes de magnitud en comparación con el vidrio de partida. Conclusiones:?Se sintetizaron materiales híbridos compuestos por un LI y un vidrio.?Se bajó la Tg del vidrio en aproximadamente 100ªC.?Los valores de conductividad del nuevo material hibrido son 8 órdenes de magnitud mayores al del material de partida