Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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TITANATO DE LITIO COMO MATERIAL DE ÁNODO DE BATERÍAS DE ION-LITIO: SÍNTESIS, POST-TRATAMIENTO Y SU RESPUESTA ELECTROQUÍMICA
Susana Chauque, Fabiana Yolanda Oliva, Daniel Barraco, Ezequiel Leiva, Osvaldo R Cámara

Última modificación: 04-07-2016

Resumen


El uso de dispositivos electrónicos portátiles, ha sido posible gracias a la tecnología de las baterías de ion-litio (BILs). Fueron comercializadas inicialmente por Sony en 1991, cuyo material anódico era grafito y material catódico un óxido laminar. Las BILs tienen la ventaja de ser livianas, presentan una alta densidad energética y una velocidad de carga y descarga rápida, comparada con otras tecnologías. El titanato de litio Li4Ti5O12 (LTO) es actualmente uno de los mejores candidatos como material para ánodos de BILs ya que el proceso de inserción de litio ocurre a potenciales mayores que en el grafito, minimizando la descomposición del solvente y evitando la formación de la interface de electrolito sólido. Además, el cambio en el volumen de la celda unidad cuando los iones Li+ son intercalados o de-intercalados es 0,2% y presenta un ciclado prolongado estable [1]. Se estudió la relación entre la estructura y cristalinidad del LTO ante diferentes condiciones de post-tratamientos y su efecto en la capacidad de almacenamiento de ion-litio. El Li4Ti5O12 fue sintetizado por el método cerámico a temperatura y tiempo altos [2], y fue post-tratado en molino de bolas a diferentes tiempos. Todos los materiales fueron caracterizados estructural y morfológicamente con técnicas de DRX y MEB. Para estudiar el efecto de la molienda energética a diferentes tiempos en la capacidad de almacenamiento de ion-litio, se realizaron experimentos de ciclado galvanostático, voltametría cíclica y rate capability. La aplicación de la molienda energética a diferentes tiempos mostró que la capacidad específica aumenta a medida que disminuye el tamaño de partícula, mientras que se mantenga la cristalinidad del sustrato. El LTO con el menor tamaño de partícula pero con poca cristalinidad mostró la menor capacidad específica. Por lo tanto, se requiere un óptimo post-tratamiento que permita el control del tamaño de partícula, cristalinidad y la conductividad inter-partícula.

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