Ánodos para baterías de ion litio a partir de derivados de carbón activado del hueso de la aceituna y madera de olivo

RITA M. HUMANA.; ANYELEN CUENCA MOLINA; ANA JULIA FILIPPIN; LUIS L. BARRIONUEVO CABUR; GABRIEL CORREA PERELMUTER; ARNALDO VISINTIN

Congreso; XXIV Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2020

El rendimiento de las baterías de ion litio, expresada como la capacidad de carga-descarga, el perfil de voltaje y la estabilidad cíclica, depende en gran medida de la microestructura de los materiales del ánodo hechos de carbono y grafito. Estas baterías utilizan carbono como material de ánodo, generalmente grafito sintético, debido a su alta eficiencia coulómbica y su capacidad específica aceptable para la formación de compuestos de intercalación (LiC6). El grafito artificial se ha considerado un material de ánodo de alta potencia muy bueno en las baterías de iones de litio, incluso con mejor rendimiento electroquímico que el grafito natural [1-4]. El grafito se ha usado ampliamente en diferentes aplicaciones comerciales debido a sus buenas propiedades, tales como: estabilidad de la interfase del electrodo / electrolito, la baja tensión de operación y la capacidad específica relativamente alta [5]. La biomasa residual del olivar y de la industria del aceite de oliva provee de una materia prima disponible para la obtención de carbón activado. El carbón activo (CA) es un material sólido preparado artificialmente, que se caracteriza por una estructura porosa bien desarrollada, lo que le confiere una elevada superficie específica y capacidad de adsorción. Presenta una gran versatilidad debido a la posibilidad de modificar y controlar el tamaño y distribución de sus poros en la estructura carbonosa, así como la naturaleza química de su superficie durante su proceso de preparación. En este sentido, un carbón obtenido de residuos agrícolas, concretamente, de la calcinación y activación de los huesos de oliva y/o madera del olivo se utiliza como material activo para electrodos de baterías. Este bio-producto de la industria olivarera, es ampliamente producido en la provincia de Catamarca, Argentina. Este trabajo tiene como objetivo la caracterización física y electroquímica de carbón activado obtenido de residuos agrícolas del olivo. Las mediciones electroquímicas exhibieron que los electrodos con compuestos de carbón activado obtenidos del hueso presentan una capacidad superior a la obtenida con los electrodos de la madera de olivo, 242 mAh /g y 204 mAh /g en el ciclo 10, respectivamente.Los CA obtenidos de los residuos de biomasa de los olivos son materiales candidatos atractivos para ánodos en baterías de iones de litio, debido a su comportamiento electroquímico y su bajo costo de obtención. Referencias [1] R. M. Humana, M. G. Ortiz, J. E. Thomas, S. G. Real, M. Sedlarikova, J. Vondrak, A. Visintin , J. Solid State Electrochem, V.20, Issue 4, (2016) 1053-1058.[2] J. Park, K. Lee, Y. Jeon, S. Lim, S. Lee, Elctrochimica acta, 133 (2014) 73 -81. [3] Endo, M.; Kim, C.; Nishimura, K.; Fujino, T.; Miyashita, K, Carbon, 38 (2000) 183-197.[4] Malini, R.; Uma, U.; Sheela, T.; Ganesan, M.; Renganathan, N. G., Ionics, 15 (2009) 301-307.[5]F. Maroni, R. Raccichini, A. Birrozzi, G. Carbonari, R. Tossici, F. Croce, R. Marassi, F. Nobili, J. of Power Sources, 269 (2014) 873.