Desarrollo de nuevos materiales activos para baterías de litio de nueva generación : estudios experimentales y teóricos
Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2021.
| Autor principal: | |
|---|---|
| Otros Autores: | |
| Formato: | doctoralThesis |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2022
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11086/29228 |
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Electroquímica Química física Física química Baterías de Litio-Azufre Cátodos SIESTA Biocarbones Teoría funcional de la densidad Electrochemistry Density-functional theory DFT Lithium batteries |
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Electroquímica Química física Física química Baterías de Litio-Azufre Cátodos SIESTA Biocarbones Teoría funcional de la densidad Electrochemistry Density-functional theory DFT Lithium batteries Rojas, María del Carmen Desarrollo de nuevos materiales activos para baterías de litio de nueva generación : estudios experimentales y teóricos |
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Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2021. |
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Barraco Díaz, Daniel Eugenio |
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Barraco Díaz, Daniel Eugenio Rojas, María del Carmen |
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I10-R141-11086-292282023-08-31T13:17:52Z Desarrollo de nuevos materiales activos para baterías de litio de nueva generación : estudios experimentales y teóricos Rojas, María del Carmen Barraco Díaz, Daniel Eugenio Luque, Guillermina L. Electroquímica Química física Física química Baterías de Litio-Azufre Cátodos SIESTA Biocarbones Teoría funcional de la densidad Electrochemistry Density-functional theory DFT Lithium batteries Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2021. Fil: Rojas, María del Carmen. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. En el contexto de la importancia cada vez mayor que tiene a nivel mundial el desarrollo de diferentes tipos de vectores de energía, las baterías de litio presentan la solución tecnológica más prometedora para el almacenamiento de energía en numerosas aplicaciones. La ventaja principal que presenta este tipo de baterías es su alta densidad energética, alta eficiencia, y relativamente largos ciclos de vida. El progreso en baterías de ion-litio está cerca de alcanzar sus límites físicos, por lo que para obtener densidades de energía más altas se deben utilizar sistemas químicos distintos. Entre los sistemas actualmente en investigación y desarrollo, el sistema basado en la reacción entre litio y azufre es el más prometedor para tecnologías futuras, habiendo ya pruebas con prototipos que demuestran su utilidad. Sin embargo, aunque se muestran prometedoras como alternativa, todavía se enfrentan a varios obstáculos antes de llegar a ser competitivas con las actuales baterías comerciales de ion-litio. En este trabajo exploramos varias vías de mejora y comprensión del sistema Li-S. El objetivo central de los estudios presentados es la caracterización de materiales activos que puedan utilizarse potencialmente como electrodos mediante síntesis y caracterización de estos y estudio sistemático de modificaciones realizadas a distintas partes de lo que componen las celdas electroquímicas. La problemática se abordó desde el punto de vista experimental mediante técnicas espectroscópicas, estructurales y electroquímicas en conjunción con cálculos computacionales que emulan los materiales con el fin de comprender sus propiedades observables para obtener así un entendimiento acabado de los diferentes sistemas. In the context of the increasing global importance of the development of different types of energy vectors, lithium batteries present the most promising technological solution for energy storage in many applications. The main advantage of lithium-ion batteries is their high energy density, high efficiency, and relatively long life cycles. Progress in lithium-ion batteries is nearing its physical limits, so that higher energy densities must be achieved using different chemical systems. Among the systems currently under research and development, the system based on the reaction between lithium and sulfur is the most promising for future technologies, with prototype tests already demonstrating its usefulness. However, although they show promise as an alternative, they still face several challenges before becoming competitive with commercial lithium-ion batteries. In this work we explore several ways to improve and understand the Li-S system. The central objective of the studies presented is the characterization of active materials that can potentially be used as electrodes through their synthesis and characterization and the systematic study of modifications made to different parts of the electrochemical cells. The problem was approached from the experimental viewpoint by means of spectroscopic, structural and electrochemical techniques in conjunction with computational calculations that emulate the materials in order to understand their observable properties and this, obtain a complete understanding of the different systems. Fil: Rojas, María del Carmen. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina. 2022-11-02T15:39:20Z 2022-11-02T15:39:20Z 2021-12 doctoralThesis http://hdl.handle.net/11086/29228 spa Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ |