Aplicaciones
- Recubrimientos nanométricos a nano y micropartículas en general.
- Baterías utilizadas en dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.
- Materiales filtrantes.
- Catalizadores
Problema abordado
Las baterías de ion litio actuales sufren de degradación a largo plazo debido a reacciones secundarias en la superficie de los materiales activos. Tradicionalmente, se han empleado recubrimientos de carbono, óxidos metálicos y polímeros conductores para mitigar estos efectos adversos. Sin embargo, estos recubrimientos suelen presentar limitaciones como un espesor excesivo, porosidad, adhesión deficiente y costos elevados. Estos factores pueden comprometer la cinética de las reacciones electroquímicas, reducir la vida útil de la batería y limitar su rendimiento general.
Tecnología
La invención propone un método sencillo y eficaz para recubrir materiales activos de litio con nanopartículas metálicas o de óxidos metálicos. Este método se basa en la técnica de combustión de soluciones, que permite obtener recubrimientos nanométricos de manera rápida y a bajo costo. En este proceso, se mezclan el material activo de litio con una solución acuosa que contiene una sal metálica y un agente combustible. Al calentar esta mezcla, se produce una reacción de combustión que da lugar a la formación de nanopartículas del metal o del óxido metálico sobre la superficie del material activo. Asimismo, esta tecnología permite realizar recubrimientos nanométricos a nano y micropartículas en general, como por ejemplo a material filtrante, tierra de diatomeas, y catalizadores.
Nivel de Madurez Tecnológica
Ventajas
- Mejor rendimiento: Los recubrimientos protegen el material activo de la degradación, mejorando la capacidad y la vida útil de la batería.
- Mayor estabilidad: Los recubrimientos aumentan la estabilidad estructural y térmica del material activo.
- Producción sencilla y económica: El método de síntesis por combustión es simple y requiere de equipos y materiales de bajo costo.
- Versatilidad: El método puede ser aplicado a diferentes tipos de materiales activos de litio.
- Aumento de la capacidad de almacenamiento de energía.
Categorías
- Ciencia de materiales
- Electroquímica
- Nanociencia
- Ingeniería química
Industrias
- Energía
- Baterías
- Química
- Electrónica
- Automotriz
- Naval
Propiedad Intelectual
Patente de Invención N°: AR116196B1.
Solicitud de Patente en Argentina N°: 20190101579.
Título: Un método para la preparación de nano-recubrimientos de materiales activos de litio con metales u óxidos de metales, materiales recubiertos obtenidos por dicho método y cátodo de baterías de Li-ion que los comprende.
Estado: Concedida vigente.
Investigadores
Lisbeth Alexandra BENAVIDES CASTILLO; Diego Javier CUSCUETA