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Batteries and Fuel Cells03:12

Batteries and Fuel Cells

A battery is a galvanic cell that is used as a source of electrical power for specific applications. Modern batteries exist in a multitude of forms to accommodate various applications, from tiny button batteries such as those that power wristwatches to the very large batteries used to supply backup energy to municipal power grids. Some batteries are designed for single-use applications and cannot be recharged (primary cells), while others are based on conveniently reversible cell reactions that...
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Weak Acid Solutions

Few compounds act as strong acids. A far greater number of compounds behave as weak acids and only partially react with water, leaving a large majority of dissolved molecules in their original form and generating a relatively small amount of hydronium ions. Weak acids are commonly encountered in nature, being the substances partly responsible for the tangy taste of citrus fruits, the stinging sensation of insect bites, and the unpleasant smells associated with body odor. A familiar example of a...
Ionic Bonding and Electron Transfer02:48

Ionic Bonding and Electron Transfer

Ions are atoms or molecules bearing an electrical charge. A cation (a positive ion) forms when a neutral atom loses one or more electrons from its valence shell, and an anion (a negative ion) forms when a neutral atom gains one or more electrons in its valence shell. Compounds composed of ions are called ionic compounds (or salts), and their constituent ions are held together by ionic bonds: electrostatic forces of attraction between oppositely charged cations and anions.
Electrolysis03:00

Electrolysis

In a galvanic cell, the electrical work is done by a redox system on its surroundings as electrons produced by the spontaneous redox reactions are transferred through an external circuit. Alternatively, an external circuit does work on a redox system by imposing a voltage sufficient to drive an otherwise nonspontaneous reaction in a process known as electrolysis. For instance, recharging a battery involves the use of an external power source to drive the spontaneous (discharge) cell reaction in...

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Precursor molecular volátil de fuente única para el cátodo de la batería de iones de litio.

Anantharamulu Navulla1, Lan Huynh, Zheng Wei

  • 1Department of Chemistry, State University of New York at Albany, Albany, New York 12222, USA.

Journal of the American Chemical Society
|March 27, 2012
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron un nuevo precursor de una sola fuente para materiales de cátodo de litio-manganeso. Este precursor se descompone limpiamente en partículas nanométricas de spinel LiMn2O4, cruciales para las baterías avanzadas de iones de litio.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
  • La electroquímica es electroquímica.

Sus antecedentes:

  • Los óxidos de litio-manganeso son los principales materiales de cátodo para las baterías de iones de litio.
  • La síntesis eficiente de materiales de cátodo de alta calidad es fundamental para el rendimiento de la batería.
  • Los precursores de una sola fuente ofrecen ventajas en el control de la estequiometría y la morfología de las partículas.

Objetivo del estudio:

  • Para informar sobre el primer precursor molecular de una sola fuente para materiales de cátodo de litio-manganeso.
  • Investigar las propiedades de síntesis, estructura y descomposición del precursor.
  • Para demostrar la formación de spinel de tamaño nanométrico LiMn2O4 desde el precursor.

Principales métodos:

  • Reacciones en estado sólido y enfoques basados en soluciones para la síntesis de precursores.
  • Cristalografía de rayos X para el análisis estructural.
  • Estudios de descomposición térmica en aire/oxígeno.

Principales resultados:

  • Síntesis de alto rendimiento del β-diketonato heterometálico LiMn2 ((thd) 5 (1).
  • El precursor exhibe estabilidad en el aire, alta volatilidad y solubilidad en disolventes comunes.
  • La descomposición limpia y a baja temperatura produce partículas de espinela LiMn2O4 de tamaño nanométrico.

Conclusiones:

  • LiMn2 ((thd) 5 es un precursor viable de una sola fuente para materiales de cátodo de óxido de litio-manganeso.
  • Las propiedades del precursor facilitan la síntesis controlada de LiMn2O4.4. en nanoescala.
  • Este enfoque ofrece una ruta prometedora para la producción de materiales avanzados de cátodo para baterías de iones de litio.