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Continuar con el trabajo en el marco del proyecto de desarrollo de materiales para construcción de cátodos y ánodos, del grupo CAE (Conversión y Almacenamiento de energía), se sintetizarán y estudiarán nuevos materiales para la fabricación de electrodos de baterías de ión litio (ánodos: diferentes carbones tales como: grafíticos, xerogeles, nanotubos y nanoesferas con y sin dopado de metales y óxidos; compuestos de azufre, cátodos: sales del tipo LiFePO4 y mezclas de óxidos de Li y otros metales como Ti, Ni, Co, Mn, V).
Preparación los electrodos y construcción de celda (batería) prototipo para la caracterización electroquímica de electrodos. La caracterización electroquímica y la determinación de los parámetros cinéticos de los procesos electródicos que ocurren en los ciclos de carga-descarga y evaluación de la actividad catalítica de los electrodos se realizarán empleando técnicas de relajación (voltamperometría cíclica, impedancia faradaica, multipulsos potenciodinámicos, etc.) y métodos clásicos de estado estacionario. Se determinarán curvas de descarga galvanostáticas a distintas densidades de corriente para los diferentes electrodos estudiados.
Se llevarán a cabo medidas de impedancia electroquímica (EIE) con electrodos de distinta composición química en diferentes estados de descarga. Se variará también la forma de preparación del electrodo con el propósito de modificar parámetros estructurales (porosidad, tamaño de partícula). Los experimentos se realizarán a corriente neta cero, de manera de operar en condiciones de equilibrio y de asegurar un estado de descarga constante. Para las medidas electroquímicas y de EIE se empleará un Potenciostato/Galvanostato/ZRA, Gamry Reference 3000, uno de la misma marca multipotenciostato ( cuatro canales), un potenciostato EG&G PAR M273 acoplado a un Solartron FRA 1250, un potenciostato Autolab PGSTAT302N y un ciclador de baterías Arbin de 16 canales cada uno.
Parte de las tareas deben realizarse en atmósfera libre de agua y oxigeno, para lo cual el grupo cuenta con 2 Cajas Secas (GloveBox) de última generación sobre las que debe trabajar el agente CPA destinado a las tareas anteriormente descriptas. Además se empleará tiempo para tutorías a nuevos investigadores de diferente parte del país y Latinoamérica para la preparación de electrodos para baterías de litio.
Se desarrollará modelos teóricos para predecir el comportamiento de baterías basados en primeros principios y en las ecuaciones clásicas de la fisicoquímica que rigen los procesos electroquímicos.
Estos trabajos de investigación y desarrollo son parte de los proyectos:
*Baterías de ion-litio: Desarrollo de materiales de electrodo, Proyectos de Investigación y Desarrollo (2011), PID-2011-0070.
*Desarrollo de nuevos materiales de intercalación para acumuladores de alta densidad de energía: Baterías de ion litio, ( 2011) PICT-2011-0754.
Dentro del Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva: Argentina Innovadora 2020. |
(Springer, 2022-07)
Capítulo de Libro Extracción de litio de beta-espodumeno mediante tratamiento térmico con cloruro de calcioTítulo del libro: El litio en la Argentina: visiones y aportes multidisciplinarios desde la UNLP- Otros responsables: - (Universidad Nacional de La Plata, 2020)