INVESTIGADORES
GIUNTA Pablo Daniel
congresos y reuniones científicas
Título:
Modelado Multiescala de Bater ́ıas de Ion Litio desde Principios F ́ısicos
Autor/es:
ROZENBLIT, ABIGAIL; GIUNTA, PABLO; FEDERICO NORES PONDAL; MIGUEL A. LABORDE
Lugar:
Santa Fe
Reunión:
Encuentro; 104° Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019
Resumen:
El modelo comprende dos escalas: la escala del sólido y la del electrolito. El sólido se modela como esferas de material activo conectadas eléctricamente entre sí por un binder. Dentro de cada partícula se resuelve el balance de masa para los iones litio, siendo la reacción electroquímica una condición de contorno. En la fase electrolito no hay efectos convectivos: el transporte se da por difusión siguiendo la ley de Fick (gradiente de potencial químico) y por migración siguiendo la de Ohm (gradiente de potencial eléctrico). El término fuente es la condición de contorno de la escala del sólido. La reacción electroquímica ocurre en la superficie de la partícula activa, y tiene una cinética dependiente de las concentraciones de iones tanto en la partícula como en el electrolito circundante. Además, dicha reacción genera una diferencia de potencial entre ambas fases. En la aplicación, tomamos que cada partícula esférica del sólido conforma un único nodo espacial en la escala del electrolito. El objetivo es poder resolver el sistema de manera teórica en ambas escalas, empleando algoritmos de confección propia. Dentro de los desafíos de este problema, además de acoplar satisfactoriamente dos escalas, es el correcto uso de los potenciales de cada fase, fuente de mucha discrepancia en la literatura electroquímica. Como perspectiva, se pretende incorporar los efectos de la doble capa al modelo, pero no a través del uso del concepto de circuitos equivalentes usando elementos capacitivos, sino a través de principios físicos empleando modelos de doble capa, ecuaciones de Maxwell y balances de masa.