Intercapa de montmorillonita y PANI utilizada en cátodos de LiMn1,5Ni0,5O2

PARA, M. LAURA; GAMBA, MARTINA; VERSACI, DANIELE; AMICI, JULIA; CABALLERO, M. FLORENCIA; FRANCIA, CARLOTTA; BODOARDO, SILVIA

Congreso; XXIV Congreso de la Sociedad Iberoamerica de Electroquimica; 2020

Hoy en día las baterías de litio son componentes esenciales de la mayoría de losdispositivos eléctricos. Se utilizan como fuente de energía en automóviles, computadorasportátiles, teléfonos inteligentes entre otros dispositivos electrónicos. Los óxidos de metalesde transición funcionan como cátodos de intercalación que permiten que los iones Li+ seinserten entre las láminas del material. Los óxidos de litio manganeso níquel (LMNO) seutilizan como cátodo en las baterías de ion litio, sin embargo, presentan desafíos que debensolucionarse como por ejemplo la disolución del Mn que conlleva a una reducción delmaterial activo, además la migración del ion Mn2+ hacia el ánodo cataliza reacciones dedescomposición del electrolito. Como objetivo del trabajo se propone realizar un compósitoentre montmorillonita (MMT) y polianilina (PANI) para realizar una intercapa que, debido alas propiedades de ambos materiales, pueda funcionar como barrera frente al Mn2+.En primer lugar, se sintetizó un compósito de arcilla/polímero (PANI-MMT) con elobjetivo de obtener una combinación sinérgica de las propiedades de ambos materiales, sesintetizaron diferentes compósitos variando la proporción entre MMT y PANI. Se caracterizóel compuesto mediante diferentes técnicas como: XRD, FTIR, TGA, XPS y mediciones depotencial zeta. En segundo lugar, los compósitos obtenidos se utilizaron para modificar unseparador comercial (Celgard®2325) y de esta forma mejorar sus propiedades. Losseparadores modificados se caracterizaron electroquímicamente ensamblando celdas botóncon LiMn1,5Ni0,5O4 como cátodo, provisto por Lithops S.R.L. Se estudió su estabilidad,ciclabilidad y capacidad específica.Las diferentes proporciones entre MMT y PANI en los compósitos sintetizados,generan intercapas con diferentes características frente a conductividad, uptake delelectrolito, su capacidad como una barrera para impedir la migración de cationes demanganeso hacia el ánodo de grafito, obteniéndose un mejor rendimiento de la batería, conmenor caída de la capacidad para la muestra de PANI:MMT 87:13.