Ciclo de Seminarios 2015
2015 14 AGO
Viernes 14 de Agosto
10:30 hs. - Auditorio Emma Pérez Ferreira
Edificio TANDAR
"Fenómenos interfaciales en las baterías de ion litio y de litio/azufre"
Dra. Perla B. Balbuena
(*)
Department of Chemical Engineering, Texas A&M University
RESUMEN:
Varios de los fenómenos más importantes de los cuales depende el funcionamiento de
las baterías ocurren en la interfaz entre el electrodo y el electrolito. Aunque generalmente
el grueso de las investigaciones se enfoca en los materiales que funcionan como electrodos, la vida
útil de la batería está estrechamente relacionada a fenómenos de
degradación que generalmente aparecen en la interfaz. De hecho, la película que se
genera en la superficie del electrodo, conocida como "interfase
sólido-electrolito" (SEI layer en inglés) es uno de los aspectos más
fascinantes de la físico-química de las baterías. En esta charla voy a
discutir varios problemas asociados con la nucleación y crecimiento de SEI layers sobre
ánodos de silicio y de carbón. Especialmente nos enfocaremos en el problema de
transferencia de electrones del electrodo al electrolito después que el SEI layer crece
más allá de los espesores permitidos para "tunneling" de electrones, y en
las diferencias en las características de la SEI layer en función del agregado de
ciertos aditivos. También hablaremos sobre el efecto del área superficial del
carbón en las reacciones interfaciales y de sus efectos sobre la disminución de la
capacidad de la batería debido al SEI layer. Finalmente voy a discutir nuestros resultados
más recientes sobre la batería de litio/azufre, sus problemas y posibles soluciones
que involucran en este caso ambos electrodos y el rol fundamental del electrolito para controlar y
mitigar los efectos no deseados. Todo el trabajo es computacional, usando métodos de
primeros principios, siempre discutidos en el contexto de los resultados experimentales.
* La Dra. Balbuena se graduó de Ingeniera en la Universidad Tecnológica Nacional en 1973 y realizó el Master en la Universidad de Pennsylvania en 1983. Obtuvo su PhD en Ingeniería Química en la Univesidad de Texas, Austin, en 1996. Ha obtenido los premios NSF/POWRE (1997) y NSF/CAREER (1999). Ha publicado 240 trabajos en revistas internacionales de su especialidad, que incluyen trabajos en: catalisis sobre nanopartículas metálicas para celdas de combustible, crecimiento catalizado de nanotubos de carbono de pared simple, separación y almacenamiento de gases en MOF, nucleación y crecimiento de films en la interfaz sólido-electrolito en anodos de Si y C de baterías de Li-ion, materiales para fotocatálisis, celdas solares y producción de hidrógeno y termodinámica de shale gas.