Composición y estructura de la interfase de electrolito sólido en ánodos de iones de Na revelada por polarización...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• Las baterías de iones de sodio (SIB) son prometedoras para el almacenamiento de energía a gran escala.
• El rendimiento estable de SIB depende de la interfase de electrolito sólido (SEI) en el ánodo.
• La caracterización del SEI es un desafío debido a su naturaleza heterogénea y de baja cantidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y aplicar un método sensible para el análisis del SEI.
• Investigar la composición y la distribución espacial del SEI en los ánodos de Li4Ti5O12 en las SIB.
• Comprender el impacto de los aditivos electrolíticos en las propiedades del SEI y el rendimiento del SIB.

Principales métodos:

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) en estado sólido.
• Mejora de la polarización nuclear dinámica (DNP) utilizando fuentes exógenas y endógenas.
• Análisis del SEI formado en los ánodos Li4Ti5O12 en las baterías de iones de sodio.

Principales resultados:

• Se logró un mapeo detallado de la composición y la distribución espacial de las fases del IES.
• Se identificó un gradiente de composición dentro del IES, de fases orgánicas a inorgánicas.
• El aditivo de carbonato de fluoroetileno dio como resultado un SEI más grueso, rico en NaF y carbonatos, correlacionado con la degradación del rendimiento.

Conclusiones:

• La RMN en estado sólido mejorada con DNP es una herramienta poderosa para la investigación de IES.
• La comprensión de la estructura y la composición de las ISE es clave para optimizar los SIB.
• La metodología puede extenderse a otros materiales de ánodo y electrolitos para el desarrollo de SIB.