Propiedades de transporte de la interfase electrolito solido (sei) formada en la batería de iones de litio (2015)
Este proyecto estudia las propiedades de transporte de la interfase electrolito sólido (SEI) formada en el ánodo de silicio en las baterías de iones de litio. A partir del entendimiento de la SEI sería factible lograr el alargamiento en el ciclo de vida de la batería. Se utilizó la dinámica molecular para calcular, a 298,15 K y 450 K, el coeficiente de difusión del litio, la fracción de volumen libre y la función de distribución radial del dilitio dicarbonato de etileno y dilitio dicarbonato de vinileno, componentes principales de la película SEI. Adicionalmente, al no disponer de datos respecto de la densidad de estos en la literatura especializada, información relevante en el curso de esta investigación, se procedió a su cálculo. La simulación se realizó usando Materials Studio, un software de modelamiento y simulación diseñado para las industrias y desarrollo ingenieril en el campo de la ciencia de materiales. También se usó el paquete de simulación VASP, un programa computacional para el modelamiento de materiales a escala atómica. El uso de estos recursos computacionales fue autorizado por la universidad Texas A&M bajo el convenio que se tiene entre ésta y la Universidad Industrial de Santander en la modalidad de pasantía de investigación. De acuerdo a los resultados obtenidos, el transporte de los átomos pequeños a través de la película SEI es sensible a los cambios en el empaquetamiento y la densidad de las celdas. Asimismo, el transporte de los iones de litio se ve afectado por el tamaño y la distribución del volumen libre de las celdas. Se encontró que estos iones se difunden más rápido en el LiEDC que presenta mayor fracción de volumen libre y mayor temperatura, dado que se disminuye la rigidez de las moléculas y se provee un mayor volumen accesible para su difusión.