Síntesis y caracterización del Mg(BOB)2 como electrolito para baterías recargables de iones de magnesio
Se llevó a cabo el proceso de obtención libre de solventes de la sal bis(oxalato)borato de magnesio (Mg(B(C2O4)2)2, Mg(BOB)2), la cual es potencialmente viable para ser utilizada como material electrolítico en baterías recargables de iones de magnesio (RMIB). La síntesis utilizada fue por estado sól...
| Autores principales: | , , , , |
|---|---|
| Formato: | Artículo |
| Lenguaje: | español |
| Publicado: |
Universidad Autónoma de Nuevo León
2023
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://ingenierias.uanl.mx/index.php/i/article/view/796 |
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|---|---|
| author | Guzmán Torres, Jesús González Juárez, Edgar De la Parra Arciniega, Salome Maribel Espinosa Roa, Arián Sánchez Cervantes, Eduardo Maximiliano |
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| collection | Artículos de Revistas UANL |
| description | Se llevó a cabo el proceso de obtención libre de solventes de la sal bis(oxalato)borato de magnesio (Mg(B(C2O4)2)2, Mg(BOB)2), la cual es potencialmente viable para ser utilizada como material electrolítico en baterías recargables de iones de magnesio (RMIB). La síntesis utilizada fue por estado sólido donde en un primer paso se mezcló manual y homogéneamente, dentro de un mortero de ágata, sus tres precursores; ácido oxálico, ácido bórico e hidróxido de magnesio con una relación molar de 4:2:1, respectivamente. Como segundo paso, y debido a que se utilizan compuestos higroscópicos, se evitó la exposición de manera prolongada a la humedad ambiental llevándolos a un secado dentro un horno de vacío a 60 °C durante 1 h continua seguido de un tratamiento térmico de 110 °C por 3 h, para la eliminación del agua residual previo a la temperatura de síntesis de 150 °C. El Mg(BOB)2 sintetizado se caracterizó por difracción de rayos X (DRX) y por microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados obtenidos mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) dentro del rango de número de onda de 4000–400 cm−1 confirmaron la aparición de los grupos funcionales del Mg(BOB)2, identificados por sus bandas características de absorción C=O, C-O-B-O-C, O-B-O y B-O. Además, el polvo del Mg(BOB)2 se utilizó para preparar un electrolito líquido con el solvente tetrahidrofurano (THF) y se evaluó en celdas de tres electrodos así como en medias celdas prototipo, caracterizadas con curvas de voltamperometría cíclica (VC). |
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| physical | Revista Ingenierías; Vol. 26 No. 95 (2023): Julio-Diciembre 2023; 3-16 Ingenierias; Vol. 26 Núm. 95 (2023): Julio-Diciembre 2023; 3-16 1405-0676 |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Universidad Autónoma de Nuevo León |
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| spelling | ingenierias-article-7962023-07-21T18:22:26Z Síntesis y caracterización del Mg(BOB)2 como electrolito para baterías recargables de iones de magnesio Guzmán Torres, Jesús González Juárez, Edgar De la Parra Arciniega, Salome Maribel Espinosa Roa, Arián Sánchez Cervantes, Eduardo Maximiliano Mg(BOB)2 electrolito deposición/disolución de Mg Mg(BOB)2 electrolyte Mg deposition/dissolution The solvent-free process of obtaining the magnesium bis(oxalate)borate salt (Mg(B(C2O4)2)2, Mg(BOB)2) was carried out, which is potentially viable for use as an electrolytic material in rechargeable magnesium ion batteries (RMIB). The synthesis used was by solid-state, where, in the first step, its three precursors were manually mixed in an agate mortar homogeneously: oxalic acid, boric acid, and magnesium hydroxide with a molar ratio of 4:2:1, respectively. In the second step, to avoid prolonged exposure to ambient humidity because hygroscopic compounds were used, they were dried in a vacuum oven at 60 °C for a continuous hour, followed by a heat treatment at 110 °C for 3 h to eliminate residual water prior to the synthesis temperature of 150 °C . The synthesized Mg(BOB)2 was characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) within the wave number range of 4000–400 cm−1 confirmed the presence of the functional groups of Mg(BOB)2, identified by their characteristic absorption bands: C=O, C-O-B-O-C, O-B-O, and B-O. In addition, the Mg(BOB)2 powder was used to prepare a liquid electrolyte with the solvent tetrahydrofuran (THF) and was evaluated in three-electrode cells as well as in prototype half-cells, characterized with cyclic voltammetry (CV) curves. Se llevó a cabo el proceso de obtención libre de solventes de la sal bis(oxalato)borato de magnesio (Mg(B(C2O4)2)2, Mg(BOB)2), la cual es potencialmente viable para ser utilizada como material electrolítico en baterías recargables de iones de magnesio (RMIB). La síntesis utilizada fue por estado sólido donde en un primer paso se mezcló manual y homogéneamente, dentro de un mortero de ágata, sus tres precursores; ácido oxálico, ácido bórico e hidróxido de magnesio con una relación molar de 4:2:1, respectivamente. Como segundo paso, y debido a que se utilizan compuestos higroscópicos, se evitó la exposición de manera prolongada a la humedad ambiental llevándolos a un secado dentro un horno de vacío a 60 °C durante 1 h continua seguido de un tratamiento térmico de 110 °C por 3 h, para la eliminación del agua residual previo a la temperatura de síntesis de 150 °C. El Mg(BOB)2 sintetizado se caracterizó por difracción de rayos X (DRX) y por microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados obtenidos mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) dentro del rango de número de onda de 4000–400 cm−1 confirmaron la aparición de los grupos funcionales del Mg(BOB)2, identificados por sus bandas características de absorción C=O, C-O-B-O-C, O-B-O y B-O. Además, el polvo del Mg(BOB)2 se utilizó para preparar un electrolito líquido con el solvente tetrahidrofurano (THF) y se evaluó en celdas de tres electrodos así como en medias celdas prototipo, caracterizadas con curvas de voltamperometría cíclica (VC). Universidad Autónoma de Nuevo León 2023-07-21 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf https://ingenierias.uanl.mx/index.php/i/article/view/796 10.29105/ingenierias26.95-796 Revista Ingenierías; Vol. 26 No. 95 (2023): Julio-Diciembre 2023; 3-16 Ingenierias; Vol. 26 Núm. 95 (2023): Julio-Diciembre 2023; 3-16 1405-0676 spa https://ingenierias.uanl.mx/index.php/i/article/view/796/670 Derechos de autor 2023 Jesús Guzmán Torres, Edgar González Juárez, Salome Maribel De la Parra Arciniega, Arián Espinosa Roa, Eduardo Maximiliano Sánchez Cervantes https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
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