Estudio de electrolitos solidos de interes en el campo de las energas verdes

CARDILLO, E.; DI PRÁTULA, P.; TERNY, S.; SOLA, M; FRECHERO M. A.

Congreso; 99a Reunion Nacional de Fisica de la Asociacion Fisica Argentina; 2014

Se han desarrollado distintas lneas de investigacion donde el objetivo fundamental persigue mejorar no solo la conductividad ionica de una amplia variedad de materiales sino tambien otras propiedades de la matriz vtrea,tales como la temperatura de transicion vtrea, la entalpa de relajacion de la matriz, etc., para el caso particular de los electrolitos vtreos. Tambien, se ha explorado la relacion entre la conductividad ionica y las principales caractersticas de la estructura de la matriz vtrea a nivel atomico, el orden de corto alcance e incluso el orden de alcance intermedio. Para hacer frente a esta tarea se han empleado diferentes tecnicas tales como: Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier, Espectroscopia RAMAN, AFM (Microscopia de Fuerzas Atomicas),Difraccion de Rayos X, Calorimetra Diferencial de Barrido, Analisis Termico Diferencial, medidas de densidad y Espectroscopia Dielectrica. En particular, los electrolitos vtreos que aqu presentamos son: x MoO3 (1-x)[0.25Li2O 0.75B2O3]; x CeO2 (1-x)[0.25Li2O 0.75B2O3] xLi2O 0.25BaO (0.9P2O5 0.1Bi2O3)0.8 [xBaO (1 -x) MgO] 0.2TM.2TeO2, con TM (metal de transicion) = Nb2O5, V2O5, MoO3 y WO3. El enfasis esta puesto en los conductores ionicos de estado solido, fundamentalmente de ion litio, con el objetivo de lograr optimizar la relacion entre la respuesta electrica y su posible estructura en diferentes escalas de dimension. Ademas, buscamos conocer y regular la magnitud de la respuesta dielectrica vinculada a la naturaleza (carga, tama~no y conguracion electronica) de los oxidos constituyentes. Al evaluar la magnitud relativa de la repolimerizacion provocada por los diferentes oxidos modicadores, hemos aprendido que como consecuencia de su peque~no tama~no, el cation litio permite alcanzar un alto grado de repolimerizacion de la matriz vtrea lo que influye directamente en la movilidad de cationes. Por otra parte, se encontro que los sistemas vtreos de boro presentan valores de conductividad de ion litio varios ordenes de magnitud superior a los observados en los sistemas de telurio. Resulta promisorio continuar explorando estos materiales por su potencial aplicacion tecnologica. Del estudio del Efecto Alcalino-Terreo Mixto en una nueva familia de vidrios, surge que la adicion de modicadores alcalino-terreos (tales como MgO, CaO, BaO o SrO) afecta considerablemente la respuesta electrica de estos materiales. La literatura de este fenomeno es escasa y en este trabajo pudimos poner en evidencia la fuerte interdependencia de la conductividad obtenida con la composicion qumica de la matriz. Por ultimo, a partir de los resultados espectroscopicos de FTIR, hemos aprendido que los distintos oxidos modicadores implican diferente ordenamiento local. Estamos interesados en este tipo de conocimiento ya que es util para entender como controlar la estructura en el orden de rango medio la cual es relevante en el proceso de conduccion electrica.