Avances de Cuba en el desarrollo de materiales activos para almacenar energía eléctrica

Renier Arabolla Rodríguez, Carlos Ricardo Milian Pila, Edelio Danquillecourt Álvarez, Yodalgis Mosqueda Laffita, Eduardo Lázaro Perez Cappe

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Resumen

Introducción: Los sistemas almacenadores de energía eléctrica, como las baterías recargables de Li (BLi) y los supercapacitores, son tecnologías vitales para satisfacer necesidades del sector automovilístico moderno y los sistemas fotovoltaicos. El objetivo de esta investigación es determinar las propiedades críticas de materiales para BLi y supercapacitores obtenidos en Cuba por el grupo de conductores iónicos (ConIon) del Instituto de Ciencia y Tecnología de Materiales (IMRE-UH) en los últimos 5 años.
Métodos: Se desarrollaron nuevas estrategias de síntesis y modificación de materiales. Los materiales fueron caracterizados mediante HRTEM, SEM, AFM, XPS, FTIR, Análisis químico, TG, ATD, DSC, DRX, Raman, 13C RMN, efecto hall, voltametría y cronopotenciometría, entre las más importantes.
Resultados y discusión: El óxido de grafeno obtenido resultó ser un excelente material anódico con una conductividad de 1,3 S/cm, una capacidad específica reversible de 354 mAh/g en BLi y una capacitancia de 160-332 F/g como supercapacitor. El nuevo tipo de electrolito (POE)8-LiClO4-LLTO) para BLi obtenido mostró un valor de conductividad iónica (2,8E-3 S/cm) que está entre los más altos reportados para un electrolito sólito polimérico. El LiP0.1Mn1.88O 4 obtenido constituye un material catódico con mayor capacidad específica de almacenamiento de carga y estabilidad electroquímica para la fabricación de baterías LIB de alta densidad. Conclusiones: los resultados obtenidos constituyen un punto superior de desarrollo en el estudio de materiales avanzados en Cuba para almacenar energía eléctrica. Se presentan nuevos y notables hallazgos, fundamentalmente relacionados con la medición de las propiedades críticas que determinan la aplicación de materiales activos nacionales en baterías recargables de Li y supercapacitores.

Palabras clave

almacenamiento de energía; materiales activos; baterías de Li; supercapacitores


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