POLVOS CERÁMICOS DE LiCoO2 DOPADOS CON EUROPIO

Autores/as

  • María del Rosario González García Instituto Politécnico Nacional (IPN), Centro de Investigación e Innovación Científica (CIITEC)
  • Antonieta García Murillo Instituto Politécnico Nacional (IPN) de México
  • Felipe de Jesús Carrillo Romo Centro de Investigación e Innovación Tecnológica del I.P.N. – México
  • José Ortíz Landeros Instituto Politécnico Nacional-ESIQIE
  • Hiram Joazet Ojeda Galvan Universidad Autónoma de San Luís Potosí, Mexico

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.10557577

Resumen

El cobaltato de litio (LiCoO2) es uno de los materiales utilizados en las baterías de ion-litio como cátodo. Sin embargo, ha presentado diversas limitaciones como: inestabilidad estructural y térmica, baja capacidad electroquímica, irreversibilidad e inseguridad. La producción de nuevos materiales está diseñando con tierras raras en bajas concentraciones, para promover un mejor rendimiento electroquímico de las baterías de ion-litio. Debido a las propiedades del ion europio (Eu3+) como el radio iónico que es más grande comparado con el del litio y cobalto, estabilidad termomecánica y estructural. En este artículo, se reporta la producción de polvos cristalinos de cobaltato de litio (LiCoO2) dopados con  Eu3+ a diferentes concentraciones (0.01, 0.03 y 0.05 % mol). Para la producción de los polvos de LiCoO2 dopados con Eu3+ existen diversos métodos como: estado sólido, hidrotermal, sol gel, entre otros. Sin embargo, el método sol-gel permite la obtención de materiales cristalinos a bajas temperaturas de residencia, un control de las variables durante la síntesis, materiales altamente puros y de tamaños nanométricos. Los materiales obtenidos fueron analizados por diversas técnicas de caracterización como: espectroscopia Infrarroja (IR),, difracción de rayos x (DRX), microscopia electrónica de barrido (MEB), espectroscopia dispersiva de energía (EDS) y microscopia electrónica de transmisión (MET) para analizar las propiedades morfológicas y composicionales después de dopar con Eu3+. El análisis estructural y el refinamiento Rietveld mostraron una estructura hexagonal a 800 °C con planos atribuidos al grupo espacial R-3m. Por medio de FT-IR, se observaron bandas características del LiCoO2 y la banda correspondiente al Eu3+. La morfología de las partículas fueron uniformes y quasiesféricas cuando se agregó el ion Eu3+ a diferentes concentraciones. Finalmente, los elementos fueron identificados por EDS como cobalto y europio. Por MET se obtuvieron las distancias interplanares de los planos principales de LiCoO2 dopado con Eu3+, es decir, (003) y un aumento del plano al incorporar el ion Eu3+ en la estructura cristalina.

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Biografía del autor/a

María del Rosario González García, Instituto Politécnico Nacional (IPN), Centro de Investigación e Innovación Científica (CIITEC)

MARÍA DEL ROSARIO GONZÁLEZ GARCÍA estudio la Ingeniería en Nanotecnología y obtuvo su grado de Maestría en Tecnología Avanzada en el Centro de Investigación e Innovación Tecnológica (CIIITEC) del Instituto Politécnico Nacional (IPN). Con un proyecto relacionado con la síntesis de materiales dopados con tierras raras para su uso como cátodos en baterías de ion litio. Actualmente se encuentra estudiando el 1er semestre de Doctorado con un proyecto relacionado con tierras raras y su aplicación en materiales luminiscencia. (ORCID: 0000-0002-9908-6187)

Antonieta García Murillo, Instituto Politécnico Nacional (IPN) de México

Antonieta García Murillo. ORCID 0000-0001-6711-2638 Ingeniero Química Industrial por el Instituto Politécnico Nacional (IPN) de México. Docteur es Sciences en Físico química de materiales luminiscentes por la Universidad Lyon I. Francia Actualmente Profesor Investigador en el Centro de Investigación e Innovación Tecnológica del I.P.N. – México Líneas de investigación: Nanopartículas (fotocatálisis, materiales altamente energéticos, aerogeles, preservación del patrimonio arquitectónico). Nanoestructuras (baterías de Litio, celdas de perovskitas, recubrimientos anticorrosivos, guías de onda, sensores)

Felipe de Jesús Carrillo Romo, Centro de Investigación e Innovación Tecnológica del I.P.N. – México

Felipe de Jesús CARRILLO ROMO. ORCID 0000-0002-7513-8472 Ingeniero Metalúrgico por el Instituto Politécnico Nacional (IPN) de México. DEA en Química aplicada por la Universidad Lyon I. Francia Docteur es Sciences en Termodinámica de materiales inorgánicos por la Universidad Lyon I. Francia Posdoctorado en Física de materiales cristalinos por la Universidad Lyon I. Francia Actualmente Profesor Investigador en el Centro de Investigación e Innovación Tecnológica del I.P.N. – México Líneas de investigación: Nanopartículas (fotocatálisis, materiales altamente energéticos, aerogeles, preservación del patrimonio arquitectónico). Nanoestructuras (baterías de Litio, celdas de perovskitas, recubrimientos anticorrosivos, guías de onda, sensores)

José Ortíz Landeros, Instituto Politécnico Nacional-ESIQIE

El Dr. J. Ortiz-Landeros nació en la Ciudad de México, México. Realizó su doctorado en Metalurgia y Materiales en el Instituto Politécnico Nacional-ESIQIE, donde en 2015 se integró como profesor investigador en los programas de licenciatura y posgrado.Su trabajo de investigación se centra en la síntesis química, procesamiento, caracterización y análisis de materiales funcionales, principalmente cerámicos avanzados, para aplicaciones ambientales y energéticas.

Hiram Joazet Ojeda Galvan, Universidad Autónoma de San Luís Potosí, Mexico

Coordinación para la Innovación y la Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), Universidad Autónoma de San Luís Potosí, Álvaro Obregón 64, San Luis Potosí, S.L.P. 78000, México

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Publicado

2024-02-28

Cómo citar

González García, . M. del R. ., García Murillo, A., Carrillo Romo, F. de J. ., Ortíz Landeros, J., & Ojeda Galvan, H. J. (2024). POLVOS CERÁMICOS DE LiCoO2 DOPADOS CON EUROPIO. Revista Latinoamericana De Metalurgia Y Materiales, 43(1), 03–18. https://doi.org/10.5281/zenodo.10557577

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