Desarrollo de materiales tipo capa ricos en litio dopados con magnesio y vanadio aplicados a cátodos de baterías de ion litio. Semestre de industria

RESUMEN : Actualmente, el desempeño de las baterías de ion-litio está limitado por el material activo del cátodo, que enfrenta problemas como la pérdida irreversible de capacidad en ciclados prolongados y altas corrientes. El rendimiento electroquímico de los materiales activos del cátodo con estructura en capas está directamente relacionado con la morfología y tamaño de las partículas, su estructura cristalina, su composición y la adición de elementos dopantes. Este trabajo presenta un estudio sobre la incorporación de vanadio y magnesio en un material de tipo capa, correspondiente a un óxido de manganeso y níquel, evaluando estas variables para incrementar la estabilidad durante el ciclado. El material activo se sintetizó mediante el método de co-precipitación. La caracterización estructural se realizó mediante difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia Raman. La morfología y el tamaño de las partículas se analizaron utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM), y la composición química se determinó mediante espectrometría de dispersión (EDS) y espectroscopia ICP. El desempeño electroquímico del material activo se evaluó mediante ensayos de retención a diferentes velocidades de descarga, ciclado prolongado y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). El método de síntesis permitió obtener materiales libres de impurezas con una estructura cristalina de tipo capa y una morfología y tamaño de partícula óptimos. La incorporación de vanadio permitió una capacidad de retención del 85% después de 50 ciclos a 0.1C, mientras que el dopaje con magnesio mejoró la capacidad de retención a velocidades de descarga de 5C y 10C.

• Autores: Morales Beleño, Sergio
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/42820
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10495/42820
• Palabra clave: Dopaje; Doping; Litio; Lithium; Magnesio; Magnesium; Vanadio; Vanadium; Batería ion litio; Cátodo; Coprecipitación; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4386; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4517; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_8154; http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept16969
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