II Encuentro sobre nanociencia y nanotecnología de investigadores y tecnólogos de la Universidad de Córdoba. NANOUC

Gómez-Cámer, J.L.

Morales Palomino, Julián

Sánchez, L.

Repositorio Institucional de la Universidad de Córdoba

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500200400600800100012001400160018002000 descarga carga Número de ciclosCapacidad específica / mAhg-1(Si+CG)7880828486889092949698100 Capacidad RecuperadaCapacidad recuperada / %Nuevos materiales compuestos Si/carbono grafitizado como electrodos negativos de alta energía para baterías de litio-ión.  J.L. Gómez-Cámer *, J. Morales y L. Sánchez.  Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química Facultad de Ciencias. Universidad de Córdoba Edif. Marie Curie 1ª Planta. C.U. Rabanales. 14071 Córdoba. * q02gocaj@uco.es   En los últimos años se ha incrementado la demanda de baterías más versátiles y de mayor autonomía. Recientemente, Sony ha comercializado una batería con ánodo basado en el estaño. 31 El Si reacciona con litio de manera similar al Sn siendo más ligero que éste, por lo que resulta ser una buena alternativa como ánodo para baterías de ión-litio. En éste sentido, un mol de silicio es capaz de reaccionar electroquímicamente formando aleaciones con hasta 3.75 moles de Li, lo que equivale a una capacidad específica de 3579 mAh/g, frente a los 993 mAh/g  que proporciona un mol de Sn. 32 Durante el proceso electroquímico la formación reversible de aleaciones LixM origina grandes cambios en el volumen de las partículas, lo que conduce a la pulverización de las mismas, la aparición de fracturas y la pérdida del contacto eléctrico. Como consecuencia de lo anterior ocurre una pérdida continua de capacidad. 33 El trabajo presentado en esta comunicación aborda como objetivo principal la reducción del efecto de los cambios de volumen del silicio y la mejora de sus propiedades electroquímicas. Para ello se prepararon varios materiales compuestos basados en silicio nanométrico y distintos tipos de carbón grafitizado (CG), entre ellos fibras de carbón grafitizado, nanografito o nanotubos de carbono multi-pared y Super P (SP) como aditivo conductor. A modo de ejemplo, las medidas galvanostáticas realizadas para el electrodo Si/fibras de grafito/SP (40/50/10) − con densidad de corriente de 100 mA por gramo de masa activa (C/4 para Si y C/2 para CG, siendo “C” 1 ión Li+ intercambiado en 1h) − mostraron que este sistema es capaz de proporcionar elevados valores de capacidad específica de forma constante tras 50 ciclos de carga/descarga (Ver figura).   Figura 1: Capacidad específica del material compuesto Si/fibras de grafito/SP (40/50/10) a 100 mA/gm.a. y capacidad recuperada en función del número de ciclos de carga/descarga. Agradecimientos: Ministerio de Educación y Ciencia (programa F.P.U., Proyecto MAT2008-03160) y Junta de Andalucía (grupo FQM-175).                                                  31 http://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/200502/05-006E/ 32 Gómez-Cámer J. L., Morales J. y Sánchez L., Electrochem Solid-State Lett., 2008, 11, A101. 33 Beaulieu L.Y., Eberman K.W., Turner R.L., Krause L.J. y Dahn J.R., Electrochem Solid-State Lett., 2001, 4, A137. P-27 

Nuevos materiales compuestos Si/carbono grafitizado como electrodos negativos de alta energía para baterías de litio-ión

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