Síntesis y caracterización del cátodo de LiNi0,5Mn1,5O4 y evaluación de su compatibilidad con el N-metil N-propilpiperidinio bis(fluorosulfonil)imida (Pip13FSI)

• Autor: Velásquez Arbieto, Rubén Darío
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2022
• Institución: Universidad Peruana Cayetano Heredia
• Repositorio: UPCH-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.upch.edu.pe:20.500.12866/12428
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12866/12428
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Batería de Ión-Litio; Líquidos Iónicos; N-metil N-propilpiperidinio bis(fluorosulfonil)imida; Electroquímica; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.04.00

Los líquidos iónicos (ILs) han surgido como una alternativa viable para reemplazar los solventes orgánicos que comúnmente son empleados en baterías de ion-litio (LIBs), debido a las propiedades que presentan tales como baja volatilidad, buena estabilidad térmica y electroquímica, entre otras. En el presente trabajo, se estudió las propiedades electroquímicas de un líquido iónico basado en N-metil N-propilpiperidinio bis(fluorosulfonil)imida (Pip13FSI) y bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio (LiTFSI) como electrolito, y su comparación con un electrolito convencional, 1.0 M LiPF6 disuelto en carbonato de etileno y dimetilcarbonato 50:50 v/v. Para poder realizar estos estudios se sintetizó el cátodo LiNi0,5Mn1,5O4, el cual fue caracterizado mediante espectroscopia Raman, IR, difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y energía dispersiva de rayos X. El líquido iónico, así como el electrolito convencional fueron evaluados en una media celda Li/LiNi0,5Mn1,5O4 con la finalidad de examinar el efecto en las propiedades electroquímicas del cátodo LiNi0,5Mn1,5O4. Se ensambló una batería tipo moneda de ion-litio con el cátodo mencionado anteriormente, IL como electrolito y un ánodo de litio, posteriormente, para evaluar el desempeño de la batería se emplearon métodos de caracterización electroquímica tales como voltamperometría cíclica, medidas galvanostáticas de carga/descarga y espectroscopia de impedancia electroquímica. Se obtuvo la fase Fd-3m del LiNi0,5Mn1,5O4 con un alto grado de cristalinidad, asimismo, se confirmó la compatibilidad del líquido iónico con el LiNi0,5Mn1,5O4 dado que se observó la formación de la capa CEI.