Descripción del proyecto
EL SUBPROYECTO SE CENTRA EN: (I) MATERIALES DE ELECTRODO: SINTESIS, CARACTERIZACION, Y USO EN BATERIAS DE TIPO NA-ION, MG E HIBRIDAS; Y (II) PROTOTIPADO: ANALISIS DE LOS MECANISMOS DE REACCION Y OPTIMIZACION DE CELDAS COMPLETAS Y PROTOTIPOS, USANDO TAMBIEN ANODOS Y ELECTROLITOS DESARROLLADOS IN EL SUBPROYECTO 2,LA SINTESIS DE LOS MATERIALES SE CENTRARA EN METODOS SOL-GEL Y NANOESTRUCTURACION, SIEMPRE QUE SEA POSIBLE, LOS MATERIALES POLIANIONICOS HAN SIDO AMPLIAMENTE ESTUDIADOS EN BATERIAS DE LI-ION DEBIDO A LA BUENA DIFUSION IONICA, ESTABILIDAD ESTRUCTURAL Y SEGURIDAD, LOS MATERIALES SERAN PREFERENTEMENTE POLIANIONICOS, CON NA COMO METAL ALCALINO, REMPLAZANDOLO EN MUCHOS CASOS POR MG PARA ESTUDIAR SU APLICABILIDAD EN BATERIAS DE MG E HIBRIDAS MG/NA: FOSFATOS TIPO OLIVINO LIFEPO4 TRAS EXTRACCION DE LI Y REINSERCION DE NA; PIROFOSFATOS Y MIXTOS FOSFATOS/PIROFOSFATOS; FOSFATOS DE NA Y V CON ESTRUCTURA NASICON, COMO NA3V2(PO4)3, CON SUSTITUCION PARCIAL DE NA POR MG PARA EXPLORAR SU USO EN BATERIAS DE MG E HIBRIDAS; SILICATOS DERIVADOS DE LI2FESIO4 TRAS EXTRACCION DE LI Y REINSERCION DE MG,TAMBIEN SE PREPARARAN NANOTUBOS DE TIO2 AUTOORGANIZADOS MEDIANTE PROCEDIMIENTOS ELECTROQUIMICOS, QUE PERMITEN MODIFICAR EL TAMAÑO DE LOS NANOTUBOS, DIAMETRO Y ESPESOR DE PARED MEDIANTE EL ADECUADO CONTROL DE PARAMETROS EXPERIMENTALES COMO LA COMPOSICION DEL ELECTROLITO, EL VOLTAJE, LA TEMPERATURA O EL TIEMPO DE ANODIZACION, ESTE MATERIAL ES UNA ALTERNATIVA PROMETEDORA A OTROS ANODOS CONVENCIONALES PARA UNA NUEVA GENERACION DE BATERIAS POST LI-ION, TAMBIEN SE OBTENDRAN OTROS MATERIALES DERIVADOS DE TIO2 MEDIANTE ELECTRODEPOSICION DE CARBONATOS DE NA Y MG SOBRE LOS NANOTUBOS DE TIO2,LA CARACTERIZACION ELECTROQUIMICA SE LLEVARA A CABO EN CELDAS DE TIPO SWAGELOK DE DOS O TRES ELECTRODOS, EN LAS CELDAS DE NA, EL ANODO Y EL ELECTRODO DE REFERENCIA SERA UN DISCO DE NA, Y COMO ELECTROLITO SALES DEL TIPO NACLO4, NATFSI O NAPF6 EN DISOLVENTES COMO EC, DMC, DEC, THF, ETC, PARA LAS BATERIAS HIBRIDAS SE HARAN ENSAYOS CON NA Y MG COMO ANODO, Y COMO ELECTRODO DE REFERENCIA NA O UN ELECTRODO EXTERNO, AUNQUE EL USO DE MG EVITA LA FORMACION DE DENDRITAS, TAMBIEN IMPLICA ALGUNAS LIMITACIONES, COMO LA VENTANA DE ESTABILIDAD DE LOS DISOLVENTES (>3 V VS, MG2+/MG), PERMITIENDO AL MISMO TIEMPO LA DEPOSICION REVERSIBLE DE MG EN EL ANODO,SE REALIZARA LA CARACTERIZACION ESTRUCTURAL Y TEXTURAL TANTO CON LOS MATERIALES DE PARTIDA COMO DURANTE SU USO EN LAS CELDAS ELECTROQUIMICAS, PARANDO LOS PROCESOS DE CARGA/DESCARGA A DISTINTOS VALORES DE COMPOSICION Y DE VOLTAJE, ASI COMO AL FINAL DE SU USO (POST-MORTEM), LA COMPARACION DE LAS PROPIEDADES ELECTROQUIMICAS CON LOS DATOS DE CARACTERIZACION PERMITIRA DETERMINA LOS MECANISMOS DE REACCION, Y LA OPTIMIZACION DE LOS MATERIALES,CON LOS MATERIALES QUE PRESENTEN LAS MEJORES CARACTERISTICAS SE REALIZARAN EXPERIENCIAS DE CICLADO EXTENDIDO, PRESTANDO ESPECIAL ATENCION A LA CAPACIDAD, RETENCION DE CAPACIDAD, DENSIDAD DE ENERGIA Y VIDA UTIL, ESTAS EXPERIENCIAS SE REALIZARAN EN PILAS COMERCIALES DE TIPO CR2032, EN CONDICIONES EXPERIMENTALES LO MAS CERCANAS POSIBLES A LAS DE USO REAL, EN ESTAS CELDAS SE COMBINARAN CATODOS, ANODOS Y ELECTROLITOS DESARROLLADOS EN AMBOS SUBPROYECTOS, INCLUYENDO LOS RETARDANTES DE INFLAMACION PARA AUMENTAR LA SEGURIDAD DE LAS BATERIAS, BATERÍA RECARGABLE\ION-SODIO\MAGNESIO\BATERÍA HÍBRIDA NA/MG