Caída y Ascenso: Desenredando las Tendencias del Ciclo de Vida en el Compuesto FeOOH/PANI Sintetizado por Plasma Atmosférico para Ánodos de Conversión en Baterías de Iones de Litio
Autores: Beletskii, Evgenii V.; Volkov, Alexey I.; Kharisova, Ksenia A.; Glumov, Oleg V.; Kamarou, Maksim A.; Lukyanov, Daniil A.; Levin, Oleg V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Caída y Ascenso: Desenredando las Tendencias del Ciclo de Vida en el Compuesto FeOOH/PANI Sintetizado por Plasma Atmosférico para Ánodos de Conversión en Baterías de Iones de Litio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
óxidos de hierro
Materiales de ánodo
Baterías de iones metálicos
Síntesis
Compuestos
Propiedades electroquímicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Varios óxidos de hierro han demostrado ser materiales de ánodo prometedores para baterías de iones metálicos debido a su abundancia natural, alta capacidad teórica, facilidad de preparación y amigabilidad con el medio ambiente. Sin embargo, la síntesis de compuestos a base de óxido de hierro requiere enfoques complejos, especialmente en lo que respecta a compuestos con polímeros intrínsecamente conductores. En este trabajo, proponemos una síntesis de microplasma en un solo paso de nanopartículas de FeOOH recubiertas de polianilina (FeOOH/PANI) para aplicaciones como ánodos en baterías de iones de litio. El material muestra excelentes propiedades electroquímicas, proporcionando una capacidad inicial de aproximadamente 1600 mAhg a 0.05 Ag y 900 mAg a 1.2 Ag. El ciclo adicional llevó a una disminución de la capacidad a 150 mAhg en el 60º ciclo, seguido de una recuperación que mantuvo la capacidad en 767 mAhg después de 2000 ciclos a 1.2 Ag y restauró la capacidad inicial completa de 1600 mAhg a una baja densidad de corriente de 0.05 Ag. El fresado electroquímico, el fenómeno que confirmamos a través de una combinación de técnicas físico-químicas y electroquímicas, hizo que el material exhibiera un comportamiento interesante. Los ánodos también mostraron un alto rendimiento en una celda completa con NMC532, que proporcionó una densidad de energía de 224 Whkg, comparable a la celda de referencia con un ánodo de grafito (264 Whkg).
Descripción
Varios óxidos de hierro han demostrado ser materiales de ánodo prometedores para baterías de iones metálicos debido a su abundancia natural, alta capacidad teórica, facilidad de preparación y amigabilidad con el medio ambiente. Sin embargo, la síntesis de compuestos a base de óxido de hierro requiere enfoques complejos, especialmente en lo que respecta a compuestos con polímeros intrínsecamente conductores. En este trabajo, proponemos una síntesis de microplasma en un solo paso de nanopartículas de FeOOH recubiertas de polianilina (FeOOH/PANI) para aplicaciones como ánodos en baterías de iones de litio. El material muestra excelentes propiedades electroquímicas, proporcionando una capacidad inicial de aproximadamente 1600 mAhg a 0.05 Ag y 900 mAg a 1.2 Ag. El ciclo adicional llevó a una disminución de la capacidad a 150 mAhg en el 60º ciclo, seguido de una recuperación que mantuvo la capacidad en 767 mAhg después de 2000 ciclos a 1.2 Ag y restauró la capacidad inicial completa de 1600 mAhg a una baja densidad de corriente de 0.05 Ag. El fresado electroquímico, el fenómeno que confirmamos a través de una combinación de técnicas físico-químicas y electroquímicas, hizo que el material exhibiera un comportamiento interesante. Los ánodos también mostraron un alto rendimiento en una celda completa con NMC532, que proporcionó una densidad de energía de 224 Whkg, comparable a la celda de referencia con un ánodo de grafito (264 Whkg).