|
Autor/a
Estany Sancho, Eloi
|
Abstract
Els electròlits en estat sòlid han guanyat molta atenció recentment com a potencials substituts d'electròlits líquids comercials, ja que ofereixen una millora en l'estabilitat i la seguretat. No obstant això, la conductivitat iònica en electròlits en estat sòlid és diferent a la dels electròlits líquids. La conductivitat iònica en un sòlid cristal·lí depèn de la seva estructura. Perquè els ions difonguin a través de diferents mecanismes cal que hi hagi espai en l'estructura cristal·lina, que és generat pels defectes puntuals. La conductivitat iònica es pot millorar incrementant el desordre iònic. Això es pot aconseguir induint tèrmicament o dopant intrínsecament o extrínsecament per formar compostos no estequiomètrics. Les famílies típiques que s'utilitzen com a electròlits en estat sòlid de liti són electròlits de tipus perovskita, tipus LISICON i Thio-LISICON, tipus garnet i tipus NASICON.
En aquest treball, la recerca està focalitzada en les millores en la conductivitat iònica que s'han reportat en els últims anys en electròlits de tipus garnet i perovskita. Aquestes millores inclouen modificacions a nivell estructural i a nivell morfològic. Pel que fa a les modificacions estructurals, els canvis s'han fet a través de dopatge homovalent o aliovalent. El dopatge homovalent canvia els canals de difusió del ió liti en l'estructura, un factor que clarament influeix en la conductivitat iònica. D'altra banda, el dopatge aliovalent canvia la relació Li/vacants i els canals de difusió del ió liti. Pel que fa a les modificacions morfològiques, s'han fet canvis per obtenir una densitat relativa major i una resistència al límit de grau menor. Això es pot aconseguir dopant amb un catió que promogui la sinterabilitat o canviant les condicions del sinteritzat. Alguns estudis també han focalitzat en minimitzar la pèrdua de liti causa de l'evaporació de Li2O, ja que causa una disminució en la conductivitat del ió liti. Per evitar pèrdua de liti durant els processos de síntesi i sinteritzat, s'han dut a terme canvis en els mètodes convencionals de síntesi i sinteritzat en estat sòlid. Aquests canvis inclouen l'addició d'un excés de precursor de liti per compensar la pèrdua de liti durant la síntesi i l'ús de pols mare per cobrir els pèl·lets de l'electròlit durant el sinteritzat. A més, s'han estudiat mètodes alternatius com la síntesi mitjançant el mètode sol-gel o el sinteritzat mitjançant spark plasma.
|
|
