Estudio de materiales carbonosos aplicables en batería de litio

Abstract

Entre los sistemas para el almacenamiento y transporte de energía se destacan las baterías de litio a causa de su elevada densidad energética y potencial operativo. Sin embargo, es necesario estudiar y producir sistemas de almacenamiento mejorados que ofrezcan una mayor densidad energética, sean respetuosos con el medio ambiente y viables económicamente. El objetivo principal de esta tesis se centra en investigar y desarrollar materiales innovadores aplicables en baterías, con el fin de mejorar sus características y promover su aplicabilidad. Se llevaron a cabo, entonces, estudios sobre diversos materiales a base de carbono aplicables en baterías de litio, incluyendo baterías de ion litio, litio azufre y litio oxígeno. Para el análisis y estudio de los mismos, se utilizaron diversas técnicas experimentales y computacionales, como SEM, DRX, espectroscopía Raman, XPS, RMN, ciclado galvanostático, DFT, entre otras.

Lithium batteries stand out among energy storage and transportation systems due to their high energy density and operational potential. However, it is necessary to study and develop improved storage systems that offer higher energy density, are environmentally friendly, and are economically viable. The main objective of this thesis focuses on researching and developing innovative materials applicable to batteries with the aim of improving their characteristics and promoting their applicability. Studies were conducted on various carbon-based materials useful in lithium batteries, including lithium-ion, lithium-sulfur, and lithium-oxygen batteries. Different experimental and computational techniques, such as SEM, XRD, Raman spectroscopy, XPS, NMR, galvanostatic cycling, and DFT, among others, were used for their analysis and study.