Efecto de la estructura mesoporosa de carbono sobre las propiedades de transporte de electrolitos confinados
- Autores
- Maldonado Ochoa, Santiago Agustin; Fuentes Quezada, Eduardo; Bruno, Mariano; de la Llave, Ezequiel Pablo; Longinotti, María Paula; Acosta, Rodolfo Héctor; Vaca Chávez, Fabián; Corti, Horacio Roberto
- Año de publicación
- 2021
- Idioma
- español castellano
- Tipo de recurso
- documento de conferencia
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Los materiales de carbono poroso atraen actualmente la atención debido a que poseen poros de gran volumen y área superficial, propiedades que hacen que tengan un gran potencial en aplicaciones. En particular, en el área de almacenamiento de energía, como materiales para electrodos de baterías, celdas de combustible, entre otros. En general, entre los aspectos a tener en cuenta para que sean eficientes están el de lograr un control preciso de la estructura porosa de carbono y un equilibrio adecuado entre la meso/microporosidad y, en particular, en el caso de los dispositivos de almacenamiento de energía, la interacción con el electrolito utilizado. En este contexto, en el presente trabajo estudiamos el papel de la micro/meso-estructura del carbono en las propiedades de transporte de LiCl en solución acuosa. Para ello, fueron sintetizados materiales porosos de carbono con diferente estructura micro/meso-porosa. La dinámica y la distribución de los iones/solvente dentro de los poros fue estudiada mediante las técnicas de conductividad y de RMN. Es sabido que los espectros de RMN de los líquidos confinados en materiales carbonosos están fuertemente influenciados por la pared de los poros, permitiendo separar las contribuciones de los distintos tamaños de poro. Se llevaron a cabo experimentos de espectroscopía 1D y 2D de RMN, tanto de protones como de litio, los cuales revelan la presencia de microporos en las muestras sintetizadas. Además, los resultados muestran que existe una interconectividad entre los poros y con el bulk. Adicionalmente, los resultados muestran una fuerte dependencia entre la síntesis de los materiales con la difusión iónica. Finalmente, podemos concluir que la información obtenida con respecto a la porosidad, la interconectividad y la dinámica es útil para comprender los mecanismos de transporte de iones en materiales de carbono porosos y, así, lograr optimizarlos focalizados en su aplicación.
Fil: Maldonado Ochoa, Santiago Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Fil: Fuentes Quezada, Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina
Fil: Bruno, Mariano. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina
Fil: de la Llave, Ezequiel Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Longinotti, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Acosta, Rodolfo Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Fil: Vaca Chávez, Fabián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Fil: Corti, Horacio Roberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
VII Encuentro Argentino de Materia Blanda
Buenos Aires
Argentina
Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Nanosistemas
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Materia
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En general, entre los aspectos a tener en cuenta para que sean eficientes están el de lograr un control preciso de la estructura porosa de carbono y un equilibrio adecuado entre la meso/microporosidad y, en particular, en el caso de los dispositivos de almacenamiento de energía, la interacción con el electrolito utilizado. En este contexto, en el presente trabajo estudiamos el papel de la micro/meso-estructura del carbono en las propiedades de transporte de LiCl en solución acuosa. Para ello, fueron sintetizados materiales porosos de carbono con diferente estructura micro/meso-porosa. La dinámica y la distribución de los iones/solvente dentro de los poros fue estudiada mediante las técnicas de conductividad y de RMN. Es sabido que los espectros de RMN de los líquidos confinados en materiales carbonosos están fuertemente influenciados por la pared de los poros, permitiendo separar las contribuciones de los distintos tamaños de poro. Se llevaron a cabo experimentos de espectroscopía 1D y 2D de RMN, tanto de protones como de litio, los cuales revelan la presencia de microporos en las muestras sintetizadas. Además, los resultados muestran que existe una interconectividad entre los poros y con el bulk. Adicionalmente, los resultados muestran una fuerte dependencia entre la síntesis de los materiales con la difusión iónica. Finalmente, podemos concluir que la información obtenida con respecto a la porosidad, la interconectividad y la dinámica es útil para comprender los mecanismos de transporte de iones en materiales de carbono porosos y, así, lograr optimizarlos focalizados en su aplicación.Fil: Maldonado Ochoa, Santiago Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. 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Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina Fil: Bruno, Mariano. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina Fil: de la Llave, Ezequiel Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina Fil: Longinotti, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina Fil: Acosta, Rodolfo Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina Fil: Vaca Chávez, Fabián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina Fil: Corti, Horacio Roberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. 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