Cátodos de óxidos mixtos metálicos para baterías de litio. Francisco Herrera y Juan Luis Gautier Laboratorio de Fisicoquímica y Electroquímica del Sólido, Dpto. de Química de los Materiales, Facultad de Química y Biología, USACH, Av. L. B. O´Higgins 3363, Santiago-Chile.   Las baterías de ion litio presentan mayor densidad de energía que las convencionales Ni-Cd, Ni-MH, etc y son de gran interés en aparatos portátiles eléctricos, en el almacenamiento de energía solar y eólica y, para el desarrollo del vehículo eléctrico (EV,HEV,PHEV). Varios reviews han señalado que el factor limitante para el progreso del EV lo constituye el material de cátodo formado generalmente de óxidos mixtos[1-3]. Óxidos de metales de transición con cuplas de elevado estados de oxidación (Co3+/4+, Ni3+/4+, Mn3+/4+, Fe3+/4+) han sido los más promisorios. Las propiedades de tales óxidos dependen del método y de la temperatura de síntesis, de la composición química, la microestructura y sus propiedades de transporte. En este contexto, nuestro grupo de investigación se ha dedicado desde hace tiempo, a estudiar diferentes tipos de materiales para su potencial uso como electrodos catódicos, en la óptica estructura iónica-reactividad, tanto del punto de vista de su reactividad catódica como electrocatalítica con el objetivo de ser empleados como electrodos en baterías de ión litio. Así hemos trabajado sistemas a base de manganeso y de cobalto substituidos como: LiMn2O4, LiCo2O4, LiCoyMn2-yO4, LiNiyMn2-yO4, LiNiyCo2-yO4, LiFe1-xMn1+xO4. Se han usado como métodos de síntesis, sol-gel, spray pyrólisis y métodos hidrotermales. En la actualidad, se está trabajando en la síntesis de estos tipos de óxidos dentro de un template mesoporoso de SiO2, cuya metodología de síntesis ha sido diseñada por nuestro grupo, con el propósito de otorgar a estos óxidos nano-propiedades, puesto que, al presentar este tipo de dimensión se incrementa la conductividad, pretendiendo disminuir la longitud de difusión del ión litio, entre otros factores, mejorando la performance del material catódico. Por otra parte, se está trabajando en la síntesis de LiFePO4/C con estructura olivino, como del tipo Li3Fe2(PO4)3/C con estructura tipo Nasicon. Además, ha estos últimos materiales se les ha dopado con diferentes agentes, desde óxido de itrio, Y2O3, óxido de manganeso, como Boro. Un gran esfuerzo se está realizando con el propósito de formar estos compuestos, LiFePO4 y Li3Fe2(PO4)3, dentro del template de SiO2. Finalmente, nuestro grupo ha trabajado en la síntesis y caracterización de su superficie, de óxidos del tipo NixCo3-xO4, MnxCo3-xO4 y Cu1+xMn2-xO4, los cuales han sido estudiados como electrocatalizadores para la reacción de reducción de oxígeno, empleando para ello una celda de doble canal y electrodo de disco rotante. En el presente, se pretende abordar la aplicación de estos materiales de electrodo en baterías de litio-aire. References: (1)P.G.Bruce, S.A.Freunberger, L.J.Hardwich, J.M.Tarascon, Nature Mat. 11 (2012)19-29 (2)M-K. Song, S.Park, F.M.Alamgir, J.Cho, M.Liu, Mat.Sc.Eng.R 72(2011)203-252 [3] J.W.Fergus J. Power Sources 195(2010)939-954Agradecimientos. Los autores agradecen a Fondecyt 1110755 y Conicyt-Usach 79090024 < volver