APLICACIONES DE LAS CORRELACIONES TERMODINAMICAS EN MATERIALES USADOS PARA LA PRODUCCION DE LOS CATODOS LixNiyCozMnwO2 EN BATERIAS DE ION LITIO
APPLICATIONS OF THERMODYNAMIC CORRELATIONS IN MATERIALS USED FOR THE PRODUCTION OF CATHODES LixNiyCozMnwO2 IN LITHIUM-ION BATTERIES
Ivan Machin-Morera1*, Lorena Pérez-Orta1, Susana Martínez1 (1) Eon Minerals, Salta, Los Juncaros 195, Barrio Tres Cerritos, Salta Capital, Provincia de Salta – Argentina
Resumen
El objetivo de este artículo es contribuir al conocimiento técnico especializado (dar herramientas para la investigación y desarrollo) en la producción de baterías de litio mediante el uso de correlaciones termodinámicas para obtener los valores de las propiedades fisicoquímicas de los materiales (o propuestas de materiales) usados para la producción de electrodos en las baterías de litio. Específicamente, se propone una metodología sencilla para el cálculo de la energía libre de formación (DGf0) de los materiales usados como cátodos en las baterías ion litio. Esta metodología permite el cálculo del valor del parámetro DGf0 con una precisión del 1%. En este estudio se demostró que, si se tiene información de la reacción neta operativa de una batería de ion litio, y, los valores de las energías libres de formación de los materiales que constituyen los ánodos y cátodos de dichas baterías, entonces, es posible calcular el valor su voltaje nominal. También, en este artículo se ilustra con ejemplos, el cálculo de los potenciales nominales a partir de los valores de las energías libres de la reacción neta que opera en los distintos tipos de baterías ion litio.
Abstract
The objective of this article is to contribute to specialized technical knowledge (provide tools for research and development) in the production of lithium batteries through the use of thermodynamic correlations to obtain the values of the physicochemical properties of the materials (or material proposals). used for the production of electrodes in lithium batteries. Specifically, a simple methodology is proposed for calculating the free energy of formation (DGf0) of the materials used as cathodes in lithium-ion batteries. This methodology allows the calculation of the value of the parameter DGf0 with a precision of 1%. In this study it was shown that, if there is information on the net operating reaction of a lithium-ion battery, and the values of the free energies of formation of the materials that constitute the anodes and cathodes of said batteries, then, it is possible calculate the value of its nominal voltage. Also, this article illustrates with examples the calculation of the nominal potentials from the values of the free energies of the net reaction that operates in the different types of lithium-ion batteries.
Palabras clave: correlaciones, propiedades termodinámicas, energía libre, baterías ion litio Keywords: correlations, thermodynamic properties, free energy, lithium ion batteries