Caracterización de los entornos locales de oxígeno en materiales de baterías paramagnéticas a través de cálculos de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Comprender los entornos locales en los cátodos de iones de litio es clave para el rendimiento de la batería.
• La RMN de oxígeno-17 (17O) no se ha aplicado a los materiales de las baterías paramagnéticas.

Objetivo del estudio:

• Aplicar RMN 17O para el estudio de los ambientes locales de oxígeno en Li2MnO3 paramagnético.
• Combinar la RMN 17O experimental con los cálculos teóricos.

Principales métodos:

• Enriquecimiento de Li2MnO3 con 17O.
• Espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN).
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad híbrida (DFT).

Principales resultados:

• Se observaron cinco resonancias de RMN 17O atribuidas a las interacciones de contacto de Fermi con Mn{4+}.
• Resonancias asignadas a sitios O específicos (4i y 8j) en Li2MnO3.
• Defectos de apilamiento cuantificados en aproximadamente el 10% utilizando intensidades de señal de RMN.

Conclusiones:

• La RMN 17O es eficaz para sondear entornos O locales en óxidos metálicos de transición paramagnéticos.
• La metodología desarrollada ayuda a comprender las estructuras y defectos de los materiales de las baterías.
• Esta técnica es valiosa para avanzar en la investigación de las baterías de iones de litio.