Resumen

El siguiente artículo se centra en la seguridad y la estabilidad de las baterías de iones de litio. Este tipo de batería aprótica es de alta calidad y se sabe que ofrece una serie de ventajas. En general, se usan en pequeños dispositivos portátiles, como teléfonos celulares, computadoras portátiles y otras aplicaciones similares. Las baterías de iones de litio parecen ser adecuadas para su uso en vehículos eléctricos, en particular debido a su alta densidad de energía específica. Esta aplicación inusual de baterías de iones de litio impone exigencias específicas a sus parámetros, por ejemplo, alta ciclabilidad, estabilidad de temperatura, etc. En este artículo, nos hemos centrado en materiales para electrodos negativos junto con solventes apróticos. Actualmente, la mayoría de las baterías de iones de litio usadas comercialmente tienen un electrodo negativo hecho de material de grafito con una capacidad específica de 372 mAh / g. Como sucesor apropiado del grafito, Se puede considerar una espinela de óxido de titanato de litio (LTO), con una capacidad teórica de 175 mAh / g. Los solventes electrolíticos líquidos para baterías de iones de litio deben ser seguros en condiciones que requieran aplicaciones de alto rendimiento. Entre los parámetros importantes del solvente aprótico se encuentran la resistencia térmica, el alto punto de inflamación y la compatibilidad con los materiales de los electrodos. En nuestros experimentos utilizamos solventes orgánicos, carbonato de etileno, carbonato de dimetilo y sulfolano.

1. Introducción

En la actualidad, las baterías de iones de litio utilizan materiales de grafito que actúan como huésped de intercalación de electrodos negativos para los átomos de Li. El grafito desempeña un papel importante en el campo de los materiales de electrodos negativos para las baterías de iones de litio. Debido al amplio uso de las baterías de iones de litio en una gran variedad de aplicaciones, se han desarrollado para pequeños dispositivos electrónicos portátiles, así como para aplicaciones de gran potencia, como la propulsión de vehículos eléctricos. Las nuevas aplicaciones de las baterías de iones de litio plantean mayores exigencias en cuanto a la capacidad de las células de iones de litio, la capacidad de rendimiento, la seguridad, la estabilidad, etc. Especialmente en los casos de carga de alta corriente de la célula de iones de litio, se produce una degradación no reversible del material de grafito y de la capa de interfaz sólido/líquido del grafito. La caída del rendimiento de los electrodos de grafito viene dada por la pista térmica en la masa del electrodo, relacionada con la expansión del grafito. Este proceso da lugar a una disminución significativa de la capacidad de rendimiento de la célula, de su capacidad y también a un riesgo de ignición del producto electrolítico. Este punto de vista plantea la cuestión de la seguridad contra el fuego de las baterías de iones de litio centrada en la resistividad térmica y la estabilidad del electrolito apótico que se utiliza. El desarrollo de nuevos materiales con características mejoradas plantea muchas preguntas sobre la compatibilidad mutua de los componentes de una sola célula como electrodo y electrolito. Este trabajo de investigación describe brevemente un experimento con materiales de electrodos negativos y disolventes apóticos con mayor seguridad contra el fuego en un sistema de batería de iones de litio. El grafito está compuesto por láminas de grafeno separadas por 0,335 nm. El principio principal del funcionamiento del electrodo negativo reside en la capacidad de intercalación.

• Materias:Electroquímica Baterias eléctricas
• Subjects:Electrochemistry Electric batteries
• Palabras claves:Batería, litio, seguridad, capacidad, LTO.
• Keywords:Battery, Lithium, Safety, Capacity, LTO.