El objetivo general de la investigacion se centra en el estudio de los procesos electroquimicos relacionados con la generacion de electrodos modificados con depositos de estano sobre polipirrol (Ppy), con el proposito de avanzar en el desarrollo de nuevos anodos para baterias de ion litio. Como objetivo especifico se plantea estudiar las condiciones para la obtencion de depositos micro y nanoestructurados sobre diferentes sustratos, incluyendo aspectos tales como mecanismos de nucleacion y modos de crecimiento de las nuevas fases, la morfologia de los depositos obtenidos y la respuesta electroquimica de los nuevos electrodos como anodos en baterias de ion litio. Uno de los problemas fundamentales involucrados en el desarrollo de baterias de ion litio esta relacionado con el mejoramiento de las propiedades de los anodos para evitar que constituyan el elemento limitante en la performance de la bateria en lo que respecta a capacidad y ciclabilidad. Los materiales anodicos empleados en la actualidad parten, del carbono, el cual posee una capacidad especifica baja, entre otros aspectos a mejorar. Una posibilidad de duplicar la capacidad de los anodos de las baterias es el empleo de estano como tal o en forma de oxido o compuestos intermetalicos. Mas aun, debido a su carencia de toxicidad el estano resulta ademas muy atractivo desde un punto de vista medioambiental. Entre las cuestiones a resolver con los electrodos de estano esta la gran variacion de su volumen vinculado a la intercalacion-desintercalacion de los iones litio durante el funcionamiento de la bateria, lo cual conduce a una progresiva destruccion de la estructura del electrodo y una disminucion notable de su capacidad. Por consiguiente, resulta de suma importancia establecer las condiciones para la formacion de un deposito de estano con una gran area de interaccion y estabilidad mecanica. En este sentido, obtener depositos ramificados y nanoestructurados de estano y algunas de sus aleaciones abre notables posibilidades para el desarrollo de anodos para baterias de ion litio, particularmente empleando como soporte matrices de alta tridimensionalidad que permitan un incremento de la relacion area/volumen y faciliten el transporte de materia hacia los centros activos para la intercalacion de litio. En este sentido, se estudio la electrodeposicion de estano sobre electrodos de cobre modificados con una pelicula de Ppy, en solucion sulfurica de sulfato de estano a temperatura ambiente, empleando tecnicas electroquimicas. El voltamperograma ciclico de estano en la pelicula de Ppy (Figura 1) muestra un pico catodico ancho aproximadamente a -0.53 V frente a SCE y un pico anodico a -0.44 V. La reduccion de Sn (II) esta aparentemente controlada por difusion. Las imagenes SEM de los estudios cronoamperometricos muestran la formacion de estructuras nanometricas en las primeras etapas del proceso de deposicion (-0.51 V), y para potenciales mas catodicos (-0.55V) las partes externas de las estructuras metalicas comienzan desde un punto muy delgado y crecen para obtener una forma dendritica (Figura 1).
Tópico:
Supercapacitor Materials and Fabrication
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Información de la Fuente:
FuenteEncuentro de Becarios de la UNLP (EBEC) (La Plata, 2018)