Predicciones teóricas de hexazirconatos alcalinos como candidatos para baterías de iones alcalinos

• Published in: Revista cubana de química Vol. 35; no. 3; p. 390
• Main Authors: Fernández-Gamboa, J.R, A.-Zulueta, Yohandys, Pham-Ho, My Phuong, Tielens, Frederick, Nguyen, Minh Tho
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: Editorial Universitaria de la Republica de Cuba 01.09.2023
• Subjects: Batteries; Force and energy; Semiconductors
• ISSN: 0258-5995

La transición completa a fuentes de energía renovable está limitada por su generación de energía intermitente. La batería proporciona la portabilidad de la energía química almacenada con la capacidad de entregarla como energía eléctrica con una alta eficiencia de conversión. Los óxidos basados en la familia Andersson-Wadsley han recibido una creciente atención en su uso como ánodo de batería, debido a que presenta una estructura tipo túnel que favorece el transporte iónico. Las propiedades estructurales, electrónicas y mecánicas del [Li.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13] y de los materiales desconocidos [Na.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13] y [K.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13] se evaluaron mediante simulaciones clásicas y cálculos DFT. El análisis de la estructura de banda electrónica señala el carácter aislante de [Li.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13] y [Na.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13] y el carácter semiconductor del [K.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13]. La reacción de intercambio iónico de Li/K, Li/Na y K/Na es energéticamente favorable para la síntesis de los materiales desconocidos [K.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13] y [Na.sub.2][Zr.sub.6][O.sub.13], respectivamente, por lo que estos compuestos pueden recomendarse como material alternativo para el almacenamiento de energía en baterías de iones.