Efecto del sustrato carbonoso en la nucleación de nanopartículas de Sn para ánodos en baterías de ion-litio : Experimentos y modelado computacional

En este trabajo hemos estudiado la nucleación de nanopartículas de estaño usando tres diferentes materiales carbonosos como soporte, para obtener los correspondientes compósitos Sn/C. Los materiales carbonosos estudiados fueron: escamas de grafito comercial, nanotubos de carbono (de pared múltiple y 100 nm diámetro) y carbono amorfo (super P ®). La síntesis de las nanopartículas metálicas fue realizada utilizando el método de reducción química a partir de SnCl2 y NaBH4. Los materiales resultantes fueron caracterizados estructuralmente mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) y de barrido (SEM), así como también utilizando la técnica de EDS (“Energy Dispersive Scanning”) de la cual se puede obtener la composición de los compósitos de manera semi cuantitativa. El área superficial específica para los materiales compósitos obtenidos fue determinada mediante la adsorción de N2 y utilizando la teoría BET. Las propiedades electróquímicas de los materiales sintetizados fueron caracterizadas utilizando las técnicas de voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia. Se evaluó el desempeño de estos compósitos como ánodos en baterías de ion-litio. Se realizaron estudios de carga y descarga para determinar la capacidad y ciclabilidad de los mismos. De esta manera fue posible determinar que todos los compósitos Sn/C obtenidos presentan un mejor desempeño, en cuanto a capacidad, que el ánodo de grafito que se utiliza comercialmente. Se encontró que el sustrato carbonoso tiene un efecto importante en el desempeño del electrodo, resultando el de mejores propiedades el compósito obtenido a partir de carbono amorfo, lo cual está relacionado con las características estructurales del soporte carbonoso y la correspondiente influencia en el proceso de nucleación y crecimiento de las nanopartículas metálicas. Se modeló computacionalmente el sistema bajo estudio con el objeto de racionalizar las tendencias observadas experimentalmente. Se determinaron los valores para la energía de adsorción de un solo átomo de Sn sobre los distintos soportes carbonosos. Estos valores pueden usarse como referencia en relación con la fuerza impulsora termodinámica para la nucleación de Sn, y resultaron ser el factor clave para comprender las diferencias entre los diferentes materiales carbonosos estudiados.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada

Cyanide-modified Pt(111) : structure, stability and hydrogen adsorption

A.C. acknowledges the support of the DGI (Spanish Ministry of Science and Innovation) through Project CTQ2009-07017. W.S. acknowledges financial support by the Deutsche Forschungsgemeinschaft under Schm 344/40-1, Schm 344/34-1.2 and FOR 1376. W.S. and P.Q. thank DFG-CONICET International Cooperation and CONICET for continued support. E.P.M.L. and M.Z.-M. wish to acknowledge CONICET PIP: 112-200801-000983, Secyt UNC, Program BID (PICT 2006N 946), and PME: 2006-01581 for financial support. P.Q. acknowledges PICT 0737-2008. A generous grant of computing time from the Baden-Wuerttemberg grid is gratefully acknowledged. M.E.-E. acknowledges an FPI fellowship from the Spanish Ministry of Science and Innovation and an accommodation grant at the Residencia de Estudiantes from the Madrid City Council.Peer reviewedPostprin

Quantitative study of non-covalent interactions at the electrode- electrolyte interface using cyanide-modified Pt(111) electrodes

Important interactions: Cations at the outer Helmholtz plane (OHP) can interact through non-covalent interactions with species at the inner Helmholtz plane (IHP), which are covalently bonded to the electrode surface, thereby affecting the structure and the properties of the electrochemical double layer. These non-covalent interactions can be studied quantitatively using cyanide-modified Pt(111) electrodes (see picture). © 2011 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.Peer Reviewe