DISEÑO DE CARBONOS NANOSTRUCTURADOS MEDIANTE EL USO DE ZnO COMO AGENTE POLIFUNCIONAL. APLICACIONES EN CATODOS PARA BATERIAS DE Li-S.

CONEO-RODRIGUEZ, RUSBEL; PLANES, GABRIEL ANGEL; TESIO, ALVARO YAMIL; CABALLERO, ALVARO

Córdoba

Congreso; I Congreso de Química aplicada a la Energía y al Medio Ambiente (QUIEMA-23); 2023

Universidad de Córdoba

El desarrollo de materiales avanzados para aplicaciones en el almacenamiento de energía con alta eficiencia, representa un gran desafío para los científicos en el área de ciencia de los materiales. Teniendo en cuenta la alta demanda energética actual y previendo su incremento debido al uso de vehículos eléctricos y dispositivos portátiles; así como también la disminución gradual de la generación de electricidad a partir de derivados del petróleo15; y la transición hacia fuentes más amigables con el medioambiente. Se hace necesario el diseño de materiales eficientes y de bajo costo, capaces de ser empleados en dispositivos para el almacenamiento y/o generación de energía. Por su parte las baterías de litio-azufre (Li-S), se constituyen en una alternativainteresante debido a que pueden ofrecer una alta capacidad específica de energía teórica en comparación con otros dispositivos, como así también a su bajo costo, debido a que el azufre es un elemento abundante en la naturaleza. En el presente trabajo, fueron sintetizados materiales nanoestruturados de carbono a partir de la pirolisis de resinas de resorcinol-formaldehido (R-F), en conjunto con nanoestructuras de óxido de zinc (ZnO). El ZnO resulta interesante debido a su rol multifuncional en el diseño de los materiales obtenidos, ya que fue empleado como agente moldeante. Sin embargo es capaz de actuar como catalizador de la reacción de policondensación de la resinas R-F, además ha sido reportado como un material capaz de retener poli-sulfuros2. Fueron sintetizados diferentes materiales carbonosos modificando la relación precursor de carbono/ZnO, por lo tanto se obtuvieron materiales con una relación de porcentaje en masa de C/ZnO= 80/20, 90/10 y 96/4 aproximadamente. Estos materiales fueron empleados como cátodos en baterías de Li-S, mostrando un gran desempeño en términos de capacidad específica, eficiencia coulombica y ciclabilidad.