| Área: | Electroquímica Teórica |
| Grupo de Trabajo/Laboratorio: | Modelado Teórico de Procesos Fisicoquímicos en Celdas Electroquímicas para Almacenamiento de Energía |
| Nombre y Apellido: | Eduardo Marcelo Perassi |
| Cargo docente: | Profesor Adjunto DS |
| Categoría CIC CONICET: | Investigador Adjunto |
| Integrantes: | Hernán Aguirre: prof. asistente DS, becario doctoral. |
| Descripción: | Mecánica Cuántica Dependiente del Tiempo aplicada a Celdas Electroquímicas de Iones de Li para Almacenamiento de Energía: La reducción de materiales a escalas nanométricas puede tener un impacto significativo en sus propiedades. Se ha observado que el flujo de solventes a través de nanotubos de carbono con un diámetro de aproximadamente 7 nm es cuatro a cinco órdenes de magnitud más rápido de lo predicho por la teoría de flujo de fluidos convencionales en poros de ese tamaño. Además, contrariamente a las predicciones basadas en la hidrodinámica, el caudal no disminuye con el aumento de la viscosidad del solvente. También se ha notado que los gases pueden difundir a velocidades mucho mayores dentro de nanotubos de carbono con un diámetro de alrededor de 2 nm, lo cual no puede ser explicado por los modelos convencionales de difusión. Estudios recientes sugieren que estos fenómenos a escala nanométrica pueden ser explicados a través de la mecánica cuántica, utilizando conceptos como la fricción cuántica. En nuestro grupo, estamos aplicando este concepto de fricción cuántica al estudio de la difusión de iones de Li en materiales activos de electrodos de celdas de iones de Li para almacenamiento de energía. Estos estudios involucran el uso de operadores en segunda cuantización en la representación de Heisenberg, junto con la teoría de perturbación y el formalismo de Keldysh.Teoría Generalizada de Electrodos Porosos aplicada a Celdas Electroquímicas de Iones de Li: Si bien los cálculos de primeros principios son útiles para predecir propiedades masivas de materiales, como el potencial de circuito abierto y la difusividad, se requieren modelos continuos de grano grueso para describir las reacciones interfaciales, fenómenos de transporte multicomponente y múltiples fases que ocurren en una celda electroquímica. Estos modelos matemáticos juegan un papel crucial en el desarrollo de materiales de electrodos, sus microestructuras y la arquitectura óptima para el funcionamiento de las celdas electroquímicas. La teoría de promedios en volumen de electrodos porosos ha sido el enfoque estándar para el modelado de celdas electroquímicas durante los últimos 50 años. Dentro de la teoría de electrodos porosos, el material activo de electrodo de una celda de iones de Li queda completamente caracterizado por un modelo matemático-termodinámico de la energía libre de mezclado de este material con los iones de Li. En nuestro grupo, estamos desarrollando estos modelos matemáticos-termodinámicos para materiales que presenten características adecuadas para funcionar como material activo en electrodos de celdas de iones de Li para almacenamiento de energía. Estos modelos de mezclado deben ser capaces de caracterizar todos los fenómenos químicos y físicos involucrados en la inserción o extracción de los iones en el material. |
| Resumen: | Estudios basados en la Mecánica Cuántica Dependiente del Tiempo y la Teoría de Electrodos Porosos aplicados a Celdas Electroquímicas de Iones de Li para Almacenamiento de Energía. |
| Contacto: | eduaro.perassi@unc.edu.ar |