Estudio de la intercalación de AlF3 en grafito mediante técnicas de caracterización de superficies (XPS y STM) y volumen (RBS)

CANDIA, ADRIANA E.; BERNARDI, G.; FREGENAL, D.; RODRÍGUEZ, SINDY J.; ALBANESI, E.A.; PASSEGGI, M.C.G.; RUANO, G D

virtual

Conferencia; CaracterizAR 2020 - Caracterización de Materiales; 2020

IQUIMEFA, Farmacia y Biogúimica UBA

En los últimos años, el estudio de las baterías de iones recargables ha ganado gran interés, por serdispositivos con alta capacidad energética, alto rendimiento y de fácil adaptación a la industria. Engeneral, las baterías de iones funcionan mediante la -intercalación de átomos/moléculas en un materialde cátodo, y para mejorar su funcionamiento es fundamental investigar los materiales que se utilizancomo electrodos, así como también los átomos/moléculas intercalantes.El material más usado como cátodo en las baterías de iones es el grafito, fundamentalmente por sucapacidad de captar en su interior iones, átomos o moléculas. Los procesos intercalación, difusión yadsorción de átomos/moléculas que provean transporte de cargas en grafito son fundamentales en laoperación del cátodo, ya que, por un lado, la capacidad y el voltaje de los electrodos vienen determinadospor la estructura y la energía de enlace de los átomos/moléculas con el grafito y, por el otro, la dinámicade difusión ayuda a determinar los parámetros en operación de dispositivos de almacenamiento.Para entender la dinámica de intercalación de fluoruro de aluminio (AlF3) en grafito, elegimos el caso mássimple: exposición de grafito pirolítico altamente orientado (HOPG) a AlF3 gaseoso en ultra alto vacío.Durante la exposición cantidades crecientes de la sal en el sustrato fueron caracterizadas Caracterizamosel sistema en distintas instancias de dosado de AlF3 por espectroscopia de fotoelectrones producidos porrayos X (XPS), microscopia de barrido de efecto túnel (STM) y espectroscopia de iones retrodispersadosde Rutherford (RBS). Interpretando los resultados de las distintas técnicas a la luz de cálculos mecanocuánticosen el formalismo del funcional densidad (DFT), determinamos que el proceso de difusióninterláminas en el grafito domina por sobre la adsorción y que el espesor de penetración en el sustratoestá controlado por la cantidad de defectos superficiales.