Síntesis del compósito Li₂FeSiO₄/C vía microemulsión bicontinua y su aplicación como cátodo en baterías híbridas Li-Mg. - Gutiérrez Garza, Olga Estefany (2018)
Propósito y Método del Estudio: La formación de dendritas (litio en forma de aguja) en las baterías de litio, ha llevado al estudio de nuevos sistemas para el almacenamiento de energía. Recientemente se han investigado baterías recargables híbridas Li-Mg como una alternativa en la cual no hay formación de dendritas, además de emplear un ánodo de Mg° abundante y de bajo costo. En este proyecto se propuso la síntesis de Li2FeSiO4/C vía microemulsión bicontínua (MEB). El material se caracterizó por análisis DTA, DRX, SEM, espectroscopía FT-IR, espectroscopía Raman y BET. Se realizaron pruebas electroquímicas voltamperometría cíclica, EIS y curvas de carga-descarga en el material como cátodo en baterías híbridas Li-Mg y se comparó con baterías de Li. Contribuciones y Conclusiones: Se logró sintetizar m-Li2FeSiO4/C vía MEB asistida por tratamiento térmico 550°C, 6 h, N2. El contenido de carbón fue de 21.19 % P/P. Se estudió una batería híbrida Li-Mg formada por ánodo de Mg, cátodo de Li2FeSiO4/C y electrolito APC + LiCl 1 M en una ventana potencial de 0.5 a 2.0 V. La capacidad de descarga fue de 119 mAh g-1 a C/15 en el primer ciclo y se estabilizó a 40 mAh g-1 del ciclo 2 al 10, esto corresponde con la intercalación-desintercalación de un ion Li+ en la estructura. A modo de comparación, se estudió también una batería de Li empleando, ánodo de Li, cátodo de Li2FeSiO4/C y electrolito LiPF6 1 M en EC-DMC, en una ventana de 0.5 a 4.0 V. La capacidad de descarga a C/10 fue de 331 mAh g-1 y 170 mAh g-1 para elciclo 1 y 10 respectivamente, correspondiente con la intercalacióndesintercalación de 2 iones Li+ de la estructura durante los primeros ciclos y posteriormente un ion Li+.