Desarrollo de Li₄ Ti₅₋xFex O12 (x = 0, 0.1 y 0.2), con potencial aplicación como ánodo en baterías ion-litio.

Hernández Carrillo, Rubí Aglaé (2016) Desarrollo de Li₄ Ti₅₋xFex O12 (x = 0, 0.1 y 0.2), con potencial aplicación como ánodo en baterías ion-litio. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y método del estudio: La creciente demanda de productos electrónicos portátiles y su miniaturización, requiere el uso de sistemas de almacenamiento de energía cada vez más pequeños y ligeros, con alta densidad de energía y potencia. Para lograrlo, la síntesis de nuevos materiales constituye el primer eslabón de una larga cadena que culmina con la obtención de un dispositivo con las características deseadas. En este trabajo se muestra el estudio sobre el desarrollo de Li4Ti5-xFexO12 (x= 0, 0.1 y 0.2), que recientemente se perfila como un buen candidato para sustituir los ánodos de carbono utilizados en baterías de ion litio. La síntesis de estos materiales se realizó por medio de las técnicas de electrohilado y solvotermal. La caracterización morfológica y estructural se llevó a cabo por Microscopía Electrónica de Barrido de Emisión de Campo (FESEM) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM); la composición química y cristalográfica se determinó por Espectroscopía de Energía Dispersiva de Rayos X (EDXS), Difracción de Rayos X (XRD) y Difracción de Electrones de Área Selecta (SAED); la caracterización electroquímica de los materiales se realizó a partir del ensamble de baterías de litio tipo botón, por medio de las técnicas de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS), ciclado carga-descarga galvanostático y Valoración Galvanostática Intermitente (GITT). Contribuciones y conclusiones: Se logró sintetizar redes compuestas por nanofibras de Li4Ti5-xFexO12 (x= 0, 0.1 y 0.2)/C por la técnica de electrohilado, así como microesferas vía síntesis solvotermal. El dopaje con hierro favorece los procesos de transferencia de carga en los materiales, además de que aporta mayor estabilidad estructural. El coeficiente de difusión de Li+ en los materiales es de ~10-11 cm2/s

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