Estudios fundamentales de reacción de electrorreducción de oxígeno en electrolitos no acuosos para el desarrollo de tecnología de batería de Litio-aire

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2017-12-06

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

eng

Temas:

BATERIA DE LITIO-AIRE - ELECTRORREDUCCION DE OXIGENO - ELECTROLITOS NO ACUOSOS - SUPEROXIDO - PEROXIDO DE LITIO - SOLVATACION DE ION LITIO - LITHIUM-AIR BATTERY - OXYGEN ELECTROREDUCTION - NON-AQUEOUS ELECTROLYTES - SUPEROXIDE - LITHIUM PEROXIDE - SOLVATION OF LITHIUM ION

Descripción:

En la búsqueda de las baterías de gran densidad energética, la atención mundial fue atraída por las baterías de Li-aire y su potencial de competir con los combustibles fósiles para las aplicaciones automotrices. Esta batería consiste de un ánodo de litio metálico y un cátodo poroso de matriz conductora, donde los iones litio se encuentran con el oxigeno del aire para formar el peróxido de litio. A pesar de las grandes promesas, la batería de Litio-aire posee muchos desafíos por enfrentar para que sea posible su comercialización. Sin embrago uno de los problemas más grandes es la inestabilidad del cátodo y del electrolito, que resulta en una baja retención de ciclos carga-descarga. Para superar esos desafíos fue necesario adquirir una comprensión más profunda de las reacciones que ocurren en el cátodo. En 2012, cuando inicio esta tesis doctoral, se conocía muy poco sobre la reacción de reducción de oxigeno (ORR) en solventes no acuosos. Pero durante los siguientes cinco años de gran esfuerzo mundial, fue elaborado un modelo más completo de ORR en esos medios. En este manuscrito reflejaremos nuestra contribución al progreso en la comprensión del mecanismo de ORR y sus implicaciones para el funcionamiento de la batería de Litio-aire. También se discutirá en detalle la importancia de la solvatación del ión litio y el efecto de la solvatación preferencial en los solventes mixtos. Finalmente se explicarán las reacciones de descomposición del solvente con el uso de las técnicas espectroelectroquímicas. Los estudios realizados son de gran valor para el desarrollo de la tecnología de batería de Litio-aire y han contribuido al estado del arte actual en el campo.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6291_Mozhzhukhina