Science and Technology Production
Libro de resumenes RAFA 105 - RMN como técnica de caracterización estructural de dendritas en baterías de litio metálico
Congress
Date:
2022Publishing House and Editing Place:
Comite organizador de la RAFA 105Summary *
Los materiales de carbono poroso atraen actualmente la atenci´on debido a que poseen poros de gran volumen y ´area superficial, propiedades que hacen que tengan un gran potencial en aplicaciones. En particular, en el ´area de almacenamiento de energ´ıa, como materiales para electrodos de bater´ıas [1], celdas de combustible [2] y supercapacitores [3]. En general, entre los aspectos a tener en cuenta para que sean eficientes est´an el de lograr un control preciso de la estructura porosa de carbono y un equilibrio adecuado entre la meso/microporosidad y, en particular, en el caso de los dispositivos de almacenamiento de energ´ıa, la interacci´on con el electrolito utilizado. En este contexto, en el presente trabajo estudiamos el papel de la micro/mesoestructura del carbono y la densidad de carga superficial en las propiedades de transporte de un electrolito. Para ello, materiales porosos de carbono con diferente estructura micro/meso y diferentes distribuciones de tama~no de poro fueron sintetizados y caracterizados por BET donde se identificaron distribuciones monomodales con tama~no de poro de 4 nm y bimodales con una distribuci´on de tama~no de poro de 5 y 25 nm. La din´amica y la distribuci´on de los iones/solvente dentro de los poros fue estudiada mediantes las t´ecnicas de conductividad y de RMN. Es sabido que los espectros de RMN est´an fuertemente influenciados por la estructura electr´onica de los materiales y es posible distinguir entre aisladores y conductores, diamagn´eticos y paramagn´eticos incluso en sistemas altamente desordenados. Adem´as de las propiedades estructurales de sistemas confinados, la RMN brinda informaci´on sobre la din´amica molecular en una amplia escala de tiempo que va desde los picosegundos hasta algunos segundos [4,5]. Se llevaron a cabo experimentos de espestrocop´ıa 1D y 2D de RMN, tanto de protones como de litio, los cuales revelan la presencia de microporos en las muestras sintetizadas. Adem´as, los resultados muestran que existe una interconectividad entre los poros y con el bulk. Adicionalmente, los resultados muestran una fuerte dependencia entre la s´ıntesis de los materiales con la difusi´on i´onica. Finalmente, podemos concluir que la informaci´on obtenida con respecto a la porosidad, la interconectividad y la din´amica es ´util para comprender los mecanismos de transporte de iones en materiales de carbono porosos y, as´ı, lograr optimizarlos focalizados en su aplicaci´on Information provided by the agent in SIGEVAKey Words
LITIOBATERIASRMN