Fluoruros y cloruros de metales de transición como electrodos en baterías de litio de alta energía específicasíntesis caracterización estructural y prestaciones electroquímicas

Abstract

La memoria de Tesis Doctoral que lleva por título: ¿Fluoruros y cloruros de metales de transición como electrodos en baterías de litio de alta energía específica: síntesis, caracterización estructural y prestaciones electroquímicas¿, tiene como objet ivo fundamental el estudio de las reacciones de inserción de iones, fundamentalmente Li , en materiales de la familia de cloruros y fluoruros de metales de transición. La tesis consta de 7 capítulos (más de 250 páginas), de los que tres de ellos cont ienen los resultados y la discusión relativos a los materiales anteriormente citados. Conocer en detalle el mecanismo de las reacciones de inserción- desinserción es muy importante ya que estos procesos son los que ocurren dentro de las baterías de i on litio durante su funcionamiento. Esta tecnología de baterías monopoliza actualmente el mercado de la electrónica portátil y ha sido elegida por los principales fabricantes de automóviles para su primera generación de vehículos eléctricos. En refe rencia a la metodología de trabajo seguida en la Tesis Doctoral, se han llevado a cabo diferentes métodos de síntesis que se han puesto a punto para la preparación de los materiales y se ha realizado una exhaustiva caracterización de las muestras obt enidas. En esta etapa de caracterización se han utilizado un número elevado de técnicas instrumentales; siendo las tareas realizadas: a) estudio cristalográfico mediante difracción de rayos X, de neutrones y electrones, b) estudio de la morfología me diante microscopía electrónica de transmisión y barrido y c) determinación de la composición química y estados de oxidación de los materiales de transición mediante diferentes técnicas analíticas y medidas de las propiedades magnéticas. Para los tre s sistemas investigados se ha determinado su comportamiento electroquímico en celdas recargables de litio. A modo de resumen se puede destacar en cada sistema estudiado lo siguiente: Se ha realizado un estudio estructural y microestructural detallad o en LixNb6Cl15 (x=1). Mediante química de la intercalación se ha podido obtener nuevos compuestos tipo Cluster, LixNb6Cl15 (x=0, 1.5, 3), demostrando que aunque la capacidad electroquímica es baja, se esconde en estos compuestos una química muy exte nsa por explorar. El método de precipitación se ha utilizado para obtener la mayoría de los fluoruros que se presentan en la memoria. En algunos casos, este sencillo método de síntesis produce materiales interesantes de tamaño nanométrico. Además de