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Desarrollo de nanopartículas poliméricas como material de electrodo en baterías de litio

En los últimos años existe un creciente interés en el desarrollo de materiales orgánicos con actividad redox para ser utilizados en baterías. El principal objetivo es sustituir los materiales inorgánicos actualmente presentes en los electrodos ya que, en muchas ocasiones, contienen elementos tóxicos, escasos y muy poco sostenibles como es el caso del cobalto. Los materiales orgánicos, en cambio, están compuestos de elementos muy abundantes (CHON) y son mucho más sostenibles y fáciles de reciclar. En IMDEA Energía estamos trabajando en la síntesis de polímeros orgánicos con propiedades redox que puedan competir en prestaciones con los materiales actuales. En uno de nuestros ultimos trabajos*, en colaboración con la Universidad del País Vasco y la Universidad de Lieja (Bélgica), hemos desarrollado un nuevo polímero que combina unidades redox de catecol y de piridina. Esta combinación de grupos funcionales hace que el potencial redox del material se desplace hacia potenciales positivos dando lugar a baterías de mayor voltaje. Además, la morfología del material, en forma de nanopartículas de distintos tamaños es investigada demostrándose que la nanoestructuración en forma de nanopartículas aporta mayor velocidad de respuesta a las baterías.

(*) Proton trap effect on catechol-pyridine redox polymer nanoparticles as organic electrodes for lithium batteries Gallastegui, A., Minudri, D., Casado, N., Goujon, N., Ruipérez, F., Patil, N., Detrembleur, C., Marcilla, R., Mecerreyes, D. (2020) Sustainable Energy and Fuels, 4 (8), pp. 3934-3942. DOI: 10.1039/d0se00531b

Más información: Rebeca Marcilla, Investigadora Senior, Unidad de Procesos Electroquímicos, rebeca.marcilla@imdea.org

Estructura del copolímero redox y respuesta electroquímica como cátodo de alto voltaje para baterías de litio

Fecha: 
Jueves, Febrero 25, 2021