INVESTIGADORES
RUANO SANDOVAL Gustavo Daniel
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio teórico y experimental de la intercalación de AlF3 en grafito: una aplicación en sistemas de batería de doble ion
Autor/es:
S RODRÍGUEZ; A CANDIA; M CG PASSEGGI; E ALBANESI; J FERRÓN; G RUANO
Lugar:
Santa Fe
Reunión:
Congreso; 140a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
Las baterías de doble ion (DIBs), se basan en la intercalación (extracción) de cationes y aniones en los ánodos y los cátodos de las baterías cuando están cargadas (descargadas). En este caso particular, los aniones son proporcionados por un electrolito, en lugar del ánodo o cátodo. El principal desafío de estos sistemas consiste en encontrar, por un lado, un electrolito adecuado que tenga una intercalación (de-intercalación) reversible de los aniones hacia (desde) el electrodo y, por otro lado, un electrolito electroquímicamente estable. En general, el grafito es uno de los materiales más utilizados en las DIBs ya que su estructura en capas es altamente con-figurable y, además, posee propiedades fisicoquímicas únicas (el grafito puede acomodar una variedad de iones y moléculas para formar compuestos de intercalación). A pesar del progreso considerable en el desarrollo de las DIBs, en la actualidad se requiere explorar la naturaleza de las interacciones generadas entre los aniones y el grafito en los diferentes procesos de intercalación, a fin de conocer en detalle, qué configuraciones son las más estables e identificar cómo se da el proceso de transferencia de carga. En este trabajo se presentan los primeros resultados teóricos y experimentales de la intercalación de fluoruro de aluminio (AlF3) en grafito en fase gas. Elestudio realizado por microscopía túnel de barrido en ultra alto vacío (STM-UHV) permitió observar la presencia de super-estructuras producto de una perturbación a la estructura electrónica del grafito [1,2] causado por la presencia del AlF3 intercalado entre las capas del sustrato [3]. Mediante espectroscopia de fotoemisión de rayos-X (XPS) se observó que la estequiometria de la molécula depositada se mantiene constante en todo el rango de dopado y que se distinguen dos comportamientos distintos; para dosis bajas (intercalación) diferencias relativas en la energía de ligadura de las se ̃nales Al2p y F1s de hasta 0.1 eV con variaciones en el entorno químico del F,para dosis altas en cambio (generación de multicapas) se observa corrimientos rígidos en energía de ligadura de los niveles antes mencionados, estabilidad en el entorno químico del F y el desarrollo del badgap propio del AlF3 bulk. Teóricamente, haciendo uso del formalismo de la teoría de la densidad funcional (DFT) con correcciones tipo van der Waals, se reporta la configuración más estable, densidad de estados y de carga.