Mejora de la Sostenibilidad de Electrolitos para Capacitores de Iones de Sodio Mediante la Combinación de un...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Electroquímica
• Química Verde

Sus antecedentes:

• Los capacitores de iones de sodio (SICs) son dispositivos prometedores de almacenamiento de energía.
• Los electrolitos actuales de SIC a menudo dependen de componentes no sostenibles.
• Existe la necesidad de alternativas de electrolitos ecológicos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un electrolito sostenible para SICs.
• Investigar el rendimiento de un nuevo electrolito basado en difluoro(oxalato)borato de sodio (NaDFOB) y γ-Valerolactona (GVL).
• Comparar diferentes estrategias de presodiación para el nuevo sistema de electrolitos.

Principales métodos:

• Formulación de un nuevo electrolito: 1 mol L-1 NaDFOB en GVL.
• Fabricación y prueba de celdas completas de SIC utilizando el nuevo electrolito.
• Comparación con un electrolito convencional (1 mol L-1 NaPF6 en EC:PC).
• Evaluación de estrategias de presodiación in situ y ex situ.
• Análisis de la interfase de electrolito sólido (SEI) mediante espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS).

Principales resultados:

• El electrolito NaDFOB/GVL demostró un rendimiento comparable al del sistema convencional NaPF6/EC:PC en celdas completas de SIC.
• Tanto la oxidación in situ de squarato de sodio como la presodiación electroquímica ex situ produjeron resultados similares.
• El análisis XPS indicó variaciones significativas en la composición de la SEI según el método de presodiación.

Conclusiones:

• Se ha desarrollado con éxito una formulación de electrolito sostenible para SICs.
• El nuevo electrolito ofrece una alternativa viable y de alto rendimiento a los sistemas convencionales.
• La estrategia de presodiación influye significativamente en la formación de la SEI, afectando el rendimiento del dispositivo.