Defensa de Tesis doctoral: Estudio de cátodos de LixCoO2 crecidos por técnicas físicas con láser pulsado para su aplicación en baterías, por María Jesús Ramírez Peral

Autora: María Jesús Ramírez Peral (ICMM-CSIC, UAM)

Directora: Celia Polop (UAM)

Supervisor: Enrique Vasco (ICMM-CSIC)

Cuándo: Jueves, 27 de marzo, a las 10.30 AM

Dónde: Sala de Seminarios del Departamento de Física de la Materia Condensada. Facultad de Ciencias, UAM.

Resumen: En esta Tesis Doctoral se investiga las propiedades de cátodos de LiCoO₂ crecidos en forma de lámina delgada, motivada por la aplicación de componentes Li en forma de multicapas en baterías de ion Li (LIBs). Se emplea la técnica de depósito por láser pulsado (PLD) para depositar estos cátodos, considerando diferentes parámetros de crecimiento (temperatura, presión de oxígeno, energía del láser, etc.) y sustratos (rígidos y flexibles), con el objetivo de ajustar la estequiometría reversible de Li. Los cátodos conformales de LiCoO₂ depositados mediante PLD muestran un gran potencial en esta área, aunque ajustar la estequiometría reversible del Li representa un desafío significativo debido a su naturaleza liviana, volátil y altamente difusiva, por lo que se destaca la importancia de identificar los mecanismos de pérdida de Li, asociados al sistema de crecimiento, para obtener cátodos de LCO de alta calidad.

Para abordar este desafío, combinamos diversas técnicas de análisis químico y estructural para estudiar la cristalización de Li_xCoO₂ en términos de composición y morfología, para su posterior caracterización electroquímica. En esta Tesis Doctoral se presenta cómo, a diferencia de la deslitiación electroquímica, la cristalización de LCO, en condiciones no estequiométricas,  admite únicamente una pequeña cantidad de vacantes de Li, lo que lleva a la formación de fases de óxidos de Co. Particularmente, se enfatiza el estudio del equilibrio y coexistencia de las distintas fases, las cuales pueden aparecer segregadas o no, según los parámetros de depósito. Con este objetivo, parte del desarrollo de esta Tesis Doctoral se centra en el diseño y puesta a punto de un sistema PLD de alto rendimiento, integrando un sistema calefactor que permita alcanzar altas temperaturas en una atmósfera reactiva, un carrusel de blancos múltiples que permita el depósito de láminas de forma secuencial y un sistema de movimiento del haz del láser para minimizar la fatiga en el blanco. 

Lee aquí una entrevista con la investigadora.