Descripción del proyecto
LAS BATERIAS DE ION LITIO SON SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO ENERGETICO DE ALTO RENDIMIENTO, VERSATILES Y DE BAJO COSTE, ESTE TIPO DE BATERIAS RECARGABLES DE ELEVADA DENSIDAD DE ENERGIA, BAJO PESO Y BUENA CICLABILIDAD SON, EN LA ACTUALIDAD, COMPONENTES FUNDAMENTALES DE MULTIPLES APARATOS PORTATILES, EL ATRACTIVO INHERENTE A UNA BATERIA DE ION LITIO ES LA UTILIZACION COMO ELECTRODOS DE MATERIALES QUE SON CAPACES DE INSERTAR DE UNA FORMA REVERSIBLE IONES LITIO DENTRO DE SU ESTRUCTURA, LAS BATERIAS DE ION LITIO COMERCIALES UTILIZAN DIVERSOS MATERIALES DE CARBONO (COQUE Y GRAFITO) COMO ANODOS, LA CAPACIDAD REVERSIBLE DEL ELECTRODO DE COQUE ES MUY SUPERIOR A LA CORRESPONDIENTE AL ELECTRODO DE GRAFITO; SIN EMBARGO, ESTE ULTIMO PRESENTA UN VALOR CONSTANTE DURANTE LA MAYOR PARTE DEL PERFIL DE VOLTAJE, ASI COMO MENOR POTENCIAL DE ELECTRODO RELATIVO AL LI METAL Y CAPACIDAD IRREVERSIBLE, LO QUE HA SUPUESTO QUE EL GRAFITO HAYA IDO GANANDO NICHO DE MERCADO FRENTE AL COQUE, EN LA ACTUALIDAD, LA MAYOR PARTE DE LAS BATERIAS DE ION LITIO UTILIZAN ANODOS DE GRAFITO,LA MAYORIA DE LOS GRAFITOS SINTETICOS COMERCIALES SE PREPARAN POR TRATAMIENTO TERMICO (> 2000 ºC) DE UN PRECURSOR SOLIDO, LA INDUSTRIA DEL GRAFITO SINTETICO UTILIZA MAYORITARIAMENTE COQUE DE PETROLEO PARA SU FABRICACION, LA UTILIZACION MASIVA DE COQUE DE PETROLEO EN LA FABRICACION DE GRAFITO SINTETICO SE DEBE, FUNDAMENTALMENTE, A QUE ES UN MATERIAL GRAFITIZABLE Y ASEQUIBLE, SIN EMBARGO, PRESENTA EL INCONVENIENTE DE SER OBTENIDO A PARTIR DE UNA FUENTE DE ENERGIA CUYAS RESERVAS SON LIMITADAS, LO QUE INEVITABLEMENTE CONLLEVA UN INCREMENTO GRADUAL DE SU PRECIO DE MERCADO, ADEMAS, UNA GRAN PARTE DE ESAS RESERVAS ENERGETICAS SE ENCUENTRAN EN PAISES CON GRAVES PROBLEMAS SOCIALES Y POLITICOS, EN BASE A ESTO, Y CONSIDERANDO TANTO LAS NUMEROSAS APLICACIONES DEL GRAFITO SINTETICO COMO SU DEMANDA CRECIENTE, LA PREPARACION DE ESTE MATERIAL DE CARBONO A PARTIR DE OTROS PRECURSORES, ALTERNATIVOS AL COQUE DE PETROLEO, QUE CUMPLAN LOS REQUISITOS ANTERIORMENTE COMENTADOS, SE PRESENTA COMO UNA ALTERNATIVA A TENER EN CUENTA,EN EL PROCESO DE PRODUCCION DE HIDROGENO MEDIANTE DESCOMPOSICION CATALITICA DE METANO SE PRODUCEN NANOFIBRAS DE CARBONO, ESTOS MATERIALES DE CARBONO TIENEN UNA ESTRUCTURA CRISTALINA TURBOESTRATICA CON UN ELEVADO GRADO DE ORDENAMIENTO, TAL COMO SE HA PUESTO DE MANIFIESTO A PARTIR DEL ANALISIS MEDIANTE XRD, ESPECTROSCOPIA RAMAN Y HRTEM, ADEMAS, DEPENDIENDO DEL CATALIZADOR UTILIZADO, CONTIENEN DIFERENTES CANTIDADES DE ELEMENTOS METALICOS, TALES COMO NI, AL, CU, FE, MG, SI, ETC,, LOS CUALES HAN SIDO TRADICIONALMENTE UTILIZADOS COMO CATALIZADORES DE GRAFITIZACION DE MATERIALES DE CARBONO, DEBIDO A ESTAS CARACTERISTICAS, LAS NANOFIBRAS PODRIAN SER UTILIZADOS COMO PRECURSORES PARA LA PREPARACION DE MATERIALES GRAFITICOS, LA UTILIZACION DE LAS NANOFIBRAS DE CARBONO PARA ESTE FIN SUPONDRIA LA OBTENCION DE UN MATERIAL DE ALTO VALOR AÑADIDO Y ELEVADA RENTABILIDAD, CUYA POSTERIOR UTILIZACION COMO ANODO EN BATERIAS DE ION LITIO RECARGABLES POSIBILITARIA LA IMPLEMENTACION DEL PROCESO DE DESCOMPOSICION CATALITICA DE METANO PARA LA PRODUCCION DE HIDROGENO, LA FINALIDAD DE ESTE PROYECTO DE INVESTIGACION ES PREPARAR MATERIALES GRAFITICOS CON CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES Y ELECTRICAS ADECUADAS PARA SER UTILIZADOS COMO ANODOS EN BATERIAS DE ION LITIO RECARGABLES, UTILIZANDO NANOFIBRAS DE CARBONO PROCEDENTES DE LA DESCOMPOSICION TERMICA CATALITICA DE GAS NATURAL COMO PRECURSORES Y MEDIANTE TRATAMIENTO A TEM nanofibras de carbono\grafito sintético\ánodos\baterías ión litio