[Materia Condensada] Recordatorio CHARLA reunion COMPUMAT jueves 26/10 10:30hs.

[Eitel Peltzer Y Blanca]

Estimados,
les envio el recordatorio de la charla de mañana las 10:30 de la Dra.  
Veronica Vildosola. Le incluyo el titulo y el resumen.
Recuerde que se puede acceder teniendo el sistema ZOOM en la  
computadora el cual se baja gratuitamente  de la web, www.zoom.us.
Para esta reunion el ID es: 297-852-2395

Cordiales saludos
Eitel Peltzer


Efecto de los halógenos como dopantes en las propiedades de Li2O2 ,  
principal producto de descarga de las baterías de Li-aire

H. A. Cortes1, M. A. Barral1, V. Vildosola1, H. Corti1,2,3
1 AGIyA y INN, CNEA, Av. Gral Paz 1499, (1650), San Martín, Buenos  
Aires, Argentina
‎2Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas  
(CONICET), Argentina
‎3Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos  
Aires, Ciudad Universitaria, Buenos Aires, Argentina

Las baterías de Li-Aire (LABs) son un dispositivo prometedor para el  
almacenamiento de energía, con una densidad de energía específica  
aproximadamente un orden de magnitud mayor que el de las baterías de  
Li-ion actuales [1], Sin embargo, su desarrollo práctico ha sido  
obstaculizado por diferentes limitaciones como: los altos  
sobre-potenciales de recarga, la baja capacidad de descarga y la baja  
ciclabilidad. Una de las mayores limitaciones es la naturaleza  
aislante del peróxido de litio, Li2O2, principal producto de descarga  
de las LABs.Experimentos recientes indican que el dopaje con Cl  
aumenta la conductividad iónica del peróxido de Li, aunque en mucha  
menor medida de lo esperado si se asume al Cl como un dopante  
donor[2]. Posteriormente, se ha mostrado que la adición de cloruro de  
litio, LiCl, al electrolito de la batería aumenta su capacidad de  
descarga mientras que no se observa dicho aumento con otros halógenos.  
Este hecho fue atribuido a un incremento en la conductividad del  
Li2O2al ser dopado con Cl, pero aún el mecanismo responsable de este  
efecto no es claro[3]. En este trabajo realizamos cálculos de primeros  
principios para estudiar los defectos intrínsecos (vacancias de Li y  
polarones) y el efecto de los diferentes halógenos (F, Cl, Br, I) como  
defectos sustitucionales en el Li2O2.Calculamos las energías de  
formación de los distintos defectos e impurezas, las barreras de  
activación y su coeficiente de difusión para poder interpretar el  
transporte de carga observado en los experimentos. Nuestros resultados  
indican que los halógenos sustituyen un dímero de oxígeno y que la  
configuración más estable no da lugar a estados metálicos ni polarones  
que aumenten la conductividad electrónica. Mostramos que los halógenos  
no se comportantan como dopantes donores y esto explica el magro  
aumento de la conductividad iónica observada experimentalmente. Por  
otro lado, no observamos un comportamiento especial del Cl respecto  
del resto de los halógenos tal como se reportó en la Ref. [3]. De  
hecho, nuestros resultados indican que en realidad sería el F el  
dopante con más chances de mejorar la conductividad iónica del Li2O2,  
sugiriendo que la mejora observada en la capacidad de descarga  
exclusivamente cuando se introduce LiCl, se debe a razones extrínsecas  
al producto de descarga.
Referencias:
[1] C. Luntz, B. D. McCloskey, Chem. Rev., 114, 11721(2014).
[2]O. Gerbig , R. Merkle , J. Maier , Adv. Mater., 25 ,3129 (2013 ).
[3] S. Matsuda, Y. Kubo, K. Uosaki, K. Hashimoto and S. Nakanishi,  
Phys. Chem. C 120, 13360 (2016).