Premio extraordinario de Trabajo Fin de Máster curso 2016-2017. Máster Interuniversitario en QuímicaEl presente trabajo se ha centrado en el estudio de materiales basados en carbón activado y dióxido de manganeso en la fase γ-MnO2 como aditivos de electrodos para baterías Li/S. El MnO2 se preparó en forma de microesferas mediante un tratamiento hidrotermal y el carbón activado se obtuvo de huesos de oliva (CAHO) utilizando como agente de activación con vapor de H2O. Los materiales se caracterizaron mediante diferentes técnicas como: difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, análisis de dispersión de energía de rayos X, análisis termogravimétrico y medidas de adsorción/desorción de N2. Las propiedades electroquímicas de las celdas se midieron en régimen gslvsnostático. Se estudiaron tres composites con un contenido de S similar (en torno a un 60%): C/S, C/MnO2/S_Mol y C/MnO2/S_BH. Los dos primeros se prepararon por molienda de los componentes y el último mediante tratamiento hidrotermal de la mezcla C/S junto con los precursores del dióxido de manganeso. Los composites formados por el carbón activado y MnO2 dieron mejores rendimientos como electrodo de la batería: mayores capacidades específicas y una buena respuesta electroquímica a altas densidades de corriente durante el ciclado de las baterías. El método de preparación del composite apenas tiene influnecia en el rendimiento de la batería por lo que la mejora observada se debe a la presencia del MnO2 en el composite. La interacción del MnO2 con los polisulfuros formados en la reacción del Li con el S supone una capacidad adicional del composite para atraparlos, atenuando su solubilidad en el electrolito, una de las causas que afectan al rendimiento de las baterias Li/S.This work has been centred in the study of materials based on activated carbon and manganese dioxide (γ-MnO2) as electrode additives for Li/S batteries. MnO2 was prepared as microspheres by hydrothermal treatment and the activated carbon from olive stones (OSAC) using H2O vapour as activating agent. The materials were characterized by different techniques as: X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray analysis, thermogravimetric analysis and N2 adsorption/desorption measurements. The electrochemical properties of the cells were examined under galvanostatic regime. Three composites with a similar S content (around 60 %) were studied: C/S, C/MnO2/S_Mol and C/MnO2/S_BH. The first two were prepared by grinding and the last one by hydrothermal treatment of the C/S mixture together with manganese dioxide precursors. The composites formed by activated carbon and MnO2 yielded better performances as the battery electrodes: higher specific capacities and a good electrochemical response cycling at high currents. The preparation procedure of the composite hardly affects to the battery performance; therefore, the improved performance of the cell is due the MnO2 presence in the composite. The interaction of MnO2 with polysulfides coming from the Li/S reaction provides an additional ability to the composite for trapping these chemicals, palliating their solubility in the electrolyte, one of the causes which affect to the performance of Li/S batteries
