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INTRODUCCIÓN
Una de las familias de conductores iónicos tipo Li-NaSICON más estudiadas de fórmula general LiM2(PO4)3 presenta propiedades que dependen fuertemente de su estequiometría y del tratamiento térmico utilizado para su síntesis. Varios estudios han sido centrados en la adición de metales trivalentes en la posición de M, con el consiguiente aumento en contenido de litio para mantener su electro-neutralidad. Dentro de los electrolitos vítreos se encuentran los superconductores iónicos que son materiales basados en sulfuros o halogenuros altamente higroscópicos con muy baja durabilidad y estabilidad química. Por otro lado, se tienen los superconductores en base a una red de fosfatos. La adición de elementos formadores o dopantes en una red de fosfato produce cambios en las propiedades químicas y eléctricas, así como cambios estructurales. Los compuestos tipo NASICON (Na Super Ionic Conductors), están formados por octaedros [MO6] que se unen con tetraedros [PO4] al compartir todos sus vértices. Este esqueleto tridimensional deja en su interior una serie de posiciones intersticiales conectadas entre sí por donde se produce la movilidad iónica 1), (8. Como consecuencia de la estequiometría para esta familia de conductores iónicos, se tiene la presencia de una fase impura tipo LiOTiPO4 que se forma durante el proceso de síntesis. Esta fase impura desfavorece estructuralmente la conductividad iónica propia del material. Algunos autores sugieren la deficiencia de fósforo en la estructura 9. Tradicionalmente, la síntesis de fases de este tipo de materiales se ha realizado en estado sólido, requiriéndose el empleo de altas temperaturas (∼1500 ºC) y largos tiempos de tratamiento térmico.
La importancia de este compuesto radica en su aplicación como electrolito sólido en baterías de ion litio en estado sólido “All Solid State of Batteries”. En este trabajo se realizaron varias síntesis de compuestos conductores de iones con estructura tipo NaSICON que contienen en su estequiometría litio, silicio y boro, manteniendo una estequiometría en peso/peso de las series LTPSB-423 /LTP-8 previamente optimizadas en el trabajo de Leiva et.al 12 con el propósito de mantener la relación estequiométrica optimizada sin perder las formación de la fases conductora de iones dentro la matriz vitrocerámica de LISIBO-75. Las síntesis propuestas se realizaron bajo diferentes condiciones de síntesis i) la relación estequiométrica de los reactivos, ii) síntesis con control durante el enfriamiento, iii) síntesis en función de la temperatura menor de 1000°C considerando las variables anteriores optimizadas. Para su aplicación como electrolito sólido en baterías de ion litio en estado sólido “All Solid State of Batteries”.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se ha realizado un estudio para la optimización de las condiciones de síntesis del compuesto de fórmula estequiométrica Li4Ti2P3SiB3O20 (LTPSB-423) a partir de dos fases LiXSi1-xBXO2 con x = 0.75 (LISIBO-75) y el LiTi2 (PO4)3 (LTP-8). La formación de la matriz vitro-cerámica conformada por ambas fases utilizadas en el presente estudio fue optimizada en cuanto a las proporciones de los reactivos iniciales de los cuales solo se mostrarán los patrones de difracción de las series 1 y 2 del trabajo realizado de manera preliminar por Leiva et al. (12 Los resultados mostrados en los siguientes patrones de difracción son de la serie 1 y serie 2 en las figuras 1 y 2 respectivamente y se muestran a continuación. Para la optimización de las otras variables en función la estequiometría control durante el enfriamiento después de la síntesis y la síntesis en función de la temperatura a menos de 1000°C se detallan en las figuras 3, 4 ,5 y 6. La síntesis de LTPPSB-423 (Serie 3), fue estudiada en función de: i. la relación estequiométrica de los reactivos; ii. el control de enfriamiento luego de la síntesis; y iii. la síntesis en función de la temperatura. La caracterización por DRX de todos los materiales obtenidos después de cada proceso de síntesis se detalla a continuación.
1) Síntesis de LISBO-7 con estequiometría LixSi1-xBxO2 (Serie 1) con x = 0.25, 0.75 y 1
La síntesis y la caracterización de la Serie 1 se la realizó en el trabajo previo de Leiva et al. 12. La reacción en estado sólido se realizó con diferentes proporciones de las sales precursoras a 1000 °C. Se determinó que la relación de x=0.75 es la más óptima para la formación de la fase vítrea de interés. La Figura 1 muestra los patrones de difracción de rayos X de las muestras LISBO-1 (con x=1), LISBO-7 (con x=0.75) y LISBO-25 (con x=0.25) también mostrado en el trabajo previo de Leiva et al. [12].
2) Síntesis de la fase conductora de iones LTP-8, (Serie 2) a diferentes temperaturas
La Figura 2 muestra los patrones de difracción de las muestras calcinadas a 400°C, 600°C y 800ºC denominadas LTP-4, LTP-6 y LTP-8 respectivamente. Se observa una dependencia de la formación de la fase conductora LiTi2(PO4)3 en función de la temperatura de calcinación. A partir de 400°C existe la formación de la fase impura. Sin embargo, a 600ºC se observa la aparición de máximos correspondientes a la fase de interés cuantificados mediante refinamiento Rietveld con 74% de LiTi2(PO4)3 fase conductora de iones y 26% de LiOTiPO4 más conocida como una fase impura producto de la síntesis, a 800ºC la fase mayoritaria es LiTi2(PO4)3 con un 100% de pureza y buena cristalinidad, como se puede observar en la Figura 2. Los patrones de difracción de rayos X de polvo obtenidos a temperatura ambiente se han indexado en una celda unidad romboédrica R3c, [PDF: 00-035-0754].
3) Síntesis del compuesto con estequiometría Li4Ti2P3SiB3O20 (Serie 3)
3.1. Síntesis de Li4Ti2P3SiB3O20 con estequiometría 1:2 de Li0.75Si0.25B0.75O2: LiTi2 (PO4)3
Los resultados de difracción de rayos X del producto de síntesis en estado sólido para la relación LISIBO-75/LTP-8 con una relación óptima en peso:peso 1g:2g es óptima como se presenta en la Figura 3. Esto debido a que a esta relación se forma la fase cristalina distribuida en la vitrocerámica con porcentaje mayoritario en relación a la fase impura de formula molecular LiOTiPO4. Se ha visto que esta fase puede ir disminuyendo en el proceso de síntesis hasta obtenerse mayor porcentaje del conductor iónico en el material vitrocerámico. Esta relación produce mayor porcentaje de LiTi2(PO4)3 en un 60%, y 40% de fase impura de acuerdo al trabajo de monografía de Leiva et al 12. En el presente trabajo solo se mostrarán los patrones de difracción de la serie realizada y se tomará en cuenta la relación 60/40 para su posterior optimización en proporción mayoritaria del compuesto conductor de iones litio,.
3.2 Síntesis de LTPSB-423 con estequiometría 1:2 y regulación de Ti y P.
La reacción (1) muestra la ecuación química para lograr la transformación de la fase impura LiTiOPO4 a LiTi2(PO4)3 mediante la regulación en la adición de Ti y P.
La composición estequiométrica de partida LTPSB - 423 se ha optimizado para la formación mayoritaria de la fase cristalina conductora de iones por adición en exceso de titanio y fosforo (Figura 4).
3.3. Síntesis de LTPSB-423 con estequiometría 1:2, regulación de Ti, P y quenching
En la Figura 5 se observa los patrones de difracción de los productos obtenidos por la síntesis en estado sólido a 1000°C durante 1 hora. Estos productos fueron sometidos a diferentes temperaturas de quenching (enfriamiento brusco) a las temperaturas de 1000°C, 800°C, 600°C y 40°C respectivamente. Los patrones muestran que a mayor temperatura de quenching el porcentaje de la fase LiTi2(PO4)3 disminuye. A la temperatura de quenching de 400ºC se obtiene un 97 % de la fase LiTi2(PO4)3 después de la calcinación. El control del enfriamiento lento mejora el reordenamiento de los átomos en los cristales de NaSICON formados. La aplicación del quenching evita la formación de otras fases promoviendo la formación de la fase cristalina de interés a la temperatura especificada.
3.4 Síntesis de LTPSB-447 con estequiometría 1:2, regulación de Ti, P y quenching a temperaturas menores de 1000°C
En la Figura 6, se muestra la serie de compuestos NaSICON sintetizados a diferentes temperaturas por debajo de 1000°C. Los resultados muestran una temperatura optima de síntesis de 700 °C con un 98% de LTP-8. Esta disminución de la temperatura es el resultado de la influencia de la inserción de boro como fundente.
Figura 6 Patrones de difracción de rayos X de la Serie 4, con exceso de titanio y fósforo en la composición LTPSB-447, obtenidos a diferentes temperaturas de síntesis de 600°C, 700°C, 800°C y 1000°C.
Hasta el momento, fue optimizado el porcentaje de la fase de interés LiTi2(PO4)3 (fase tipo NaSICON con Li, Si, B). Esta optimización se logró realizando un tratamiento térmico a 1000ºC, con un proceso de enfriamiento hasta alcanzar una temperatura de quenching de 400ºC, para obtener el producto con un 98% de pureza en la fase deseada. Por otro lado, se realizó la síntesis en estado sólido de este compuesto a temperaturas menores de 1000ºC hasta 600ºC, añadiendo Boro por su carácter fundente formador de red vítreo cerámico. Los resultados mostraron que se logró obtener el producto con pureza de 98% en la fase de interés a una temperatura mínima optima de 700ºC. Estos datos se resumen en la Tabla 1. Esto permite reducir en 300ºC la temperatura de síntesis, gracias al rol fundente del boro incorporado.
Tabla 1 Resumen de las fases obtenidas durante el proceso de optimización de las muestras vitrocerámicas con mayor porcentaje de fase NaSICON
En el intento de dilucidar las posiciones que ocupan los iones Si4+, B3+ dentro de la estructura del producto, se planteó la hipótesis de que podrían estar sustituyendo diferentes posiciones en la estructura LiTi2(PO4)3. Para comprobarla, se analizaron los parámetros de la celda unidad al sustituir fundamentalmente las posiciones de P en PO4 3- por silicio y boro. Estos análisis se realizaron en base al refinamiento estructural por el método Rietveld, como se puede apreciar en la Tabla 2. Estos mismos datos obtenidos del análisis estructural fueron utilizados para proponer la estructura del material final mostrado en la Figura 7.
En la Tabla 1 puede apreciarse cómo los parámetros de red muestran una leve disminución en el eje a en referencia al valor teórico. También se observa un leve incremento en el eje c de la estructura LiTi2(PO4)3 experimental obtenida a 800ºC. Tras realizar la convergencia, se refinaron los factores de ocupación fundamentalmente para titanio y fósforo, y se verificaron posibles sustituciones por silicio y/o boro.
Tabla 2 Refinamiento Rietveld de los parámetros a, b y c de la ceda unidad para las muestras optimizadas con mayor porcentaje de fase Nasicon.
Las ocupaciones resultantes están muy próximas a los valores nominales, y los valores de la desviación estándar están por debajo del 10%. Se han calculado valores de GOF (Goodnes of Fit) por debajo del 10% en buen acuerdo con el diferente valor de los radios iónicos r(Ti4+) = 0.680Å , r(Si4+) = 0.410Å, r(B3+) = 0.20A , r(P5+) = 0.340Å.
Las pruebas realizadas en los factores ocupacionales del titanio Ti y fósforo P, confirman la formación de la fase LiTi2(PO4)3. Por otro lado, los parámetros a=8.808Å, b = 8.808Å c=4.460Å, α=90°, β=90°, γ= 90° V=1477.6 Å3 que están en mayor proporción en la matriz conformada por Li-Si-B-P-O, le dan la característica de estructura abierta. En ésta, se aumenta la movilidad iónica a través de los intersticios por la presencia de silicio y boro.
4) Caracterización morfológica:
La Figura 8 muestra las micrografías electrónicas de barrido SEM de las muestras en polvo de la fase LTP-8 con una distribución de partículas heterogénea en la formación de la fase LiTi2(PO4)3 con tamaño promedio de 0.385 µm ± 0.11. Esta distribución de tamaños es concordante con el tamaño de partículas obtenidas por reacciones en estado sólido. La figura 8a) es la micrografía de los cristales del polvo sintetizado a 800°C del compuesto NaSICON.
La Figura 8b) muestra la micrografía de LTPSB-423 del compuesto NaSICON con relación estequiométrica de LISIBO-75. En la Figura 8c) se puede observar un hábito cristalino definido de LTPSB-447. A diferencia de C) LTPSB- 10, por un exceso de titanio y fósforo, se tiene mayoritariamente cristales de LiTi2(PO4)3. Por esta razón se obtienen tamaños promedios de partícula de 1.15 ± 0.11 µm. Finalmente, en la Figura 8d) se presenta el LTPSB-7/LISIBO-75, donde se puede observar que para un tamaño de 0.8 ± 0.11 µm, la morfología de las partículas aumenta.
Figura 8 Micrografía SEM de los compuestos optimizados en relación S1/S2 compuesto de estructura tipo NaSICON con silicio y boro, con tamaño promedio de partícula promedio 0.385 µm ± 0.11
La Figura 9 muestra,una estructura propuesta del compuesto vitrocerámico LTPSB- 447 de manera cualitativa, que presenta una estructura tipo LiTi2(PO4)3. Basándonos en los parámetros de celda obtenidos en el refinamiento Rietveld, se sugiere la presencia mayoritaria de la fase conductora (LiTi2(PO4)3) distribuida posiblemente en una matriz vitrocerámica de composición Li-B-Si-O. Esta última se encuentra como micro dominios dentro de la estructura, además, no se considera en esta estructura propuesta la fase cristalina LiOTiPO4 conocida como la fase de impureza, debido a que ésta fue eliminada mediante la optimización del proceso y los parámetros de síntesis.
Figura 9 Estructura cualitativa tipo NaSICON como micro dominios con interfaces de Li-B-Si-O vitrocerámico.
En la estructura (Fig. 9) se propone una interface entre la fase cristalina conductora LiTi2(PO4)3 y la matriz vitro-cerámica de composición LISIBO-75. El control durante el enfriamiento lento favorece el crecimiento de micro dominios por reordenamiento cristalino de la fase conductora. La fase de interés está energéticamente favorecida, particularmente a la temperatura optimizada de quenching de 400ºC.
La hipótesis es que esta fase vitrocerámica promueve la movilidad de iones litio a través de la estructura cristalina y de la estructura vitrocerámica por un mecanismo de conducción intersticial.
Los resultados de XRD muestran la presencia de la fase LiTi2 (PO4)3 en los composites por lo que la estructura propuesta puede contrastarse con los resultados obtenidos por XRD.
Para el estudio del efecto de la incorporación de B y Si se ha realizado el cálculo de las densidades electrónicas de las siguientes muestras: LTP-8 óptima sintetizada a 800°C; muestra de composición inicial con inserción de silicio y boro LTPSB-423 muestra con regulación de titanio y fósforo en la nueva composición LTPSB-447 y la muestra sintetizada a temperaturas menores de 1000°C (es decir, a 700°C). Esto fue realizado con el propósito de observar la densidad electrónica de los átomos introducidos en la muestra, como se observa en la Figura 9. La densidad electrónica para la fase LiTi2(PO4)3 experimental (LTP-8) presenta una mayor densidad por la presencia de titanio rodeado de átomos de oxígeno y litio adyacentes. En la muestra de composición de partida con silicio y boro se observa una disminución de la densidad electrónica en la región donde se encuentra el boro como parte de la matriz.
Mapas de Fourier
Figura 10 Mapas de Fourier de los DRX en muestras optimizadas de estructura tipo NaSICON disperso en la matriz vitrocerámica.
En la Figura 10 se ilustra las imágenes de las diferentes muestras que fueron optimizadas del compuesto vitrocerámico donde se analiza posiciones de silicio y boro sustituyendo posiciones de fósforo como hipótesis de sustituciones en la estructura.
5) Calculo DFT para las fases LiTi2 (PO4)3 y LiTiOPO4
Empleando el módulo DMol3 se realizó el análisis de las fases LiTi2(PO4)3 y LiTiOPO4, con el objetivo de calcular los valores termodinámicos ∆H°, ∆S° y ∆G°. Para ello, se empleó DFT implementado en DMol3, GGA (Generalized Gradient Approximation). Las funciones para cada propiedad termodinámica se muestran a continuación en la Figura 11.
Para ambas fases LiOTiPO4 y LiTi2(PO4)3 que están presentes durante el proceso de síntesis, estos cálculos aproximados revelan que la temperatura de formación para la fase LiOTiPO4 es de 457ºC, y para la fase cristalina LiTi2(PO4)3 es de 695ºC. Esto es concordante con los resultados obtenidos en los patrones de difracción de rayos X para las fases identificadas y cuantificadas.
EXPERIMENTAL
Reactivos
Los reactivos empleados en la síntesis de las diferentes fases fueron: Ácido fosfórico (H3PO4, Sigma Aldrich, 85%), dióxido de titanio (TiO2, Sigma Aldrich, 99%), dióxido de silicio (SiO2, Sigma Aldrich, 99%), ácido bórico (H3BO3, Sigma Aldrich, 99%), carbonato de litio (Li2CO3, Sigma Aldrich, 99%), y ácido fosfórico de densidad 1.88g/ml (Sigma Aldrich, 85%).
1) Síntesis de LISIBO-7 (Serie 1) con x = 0.75
La fase LixSi1-xBXO2 fue sintetizada bajo el método descrito en 12. En dicho estudio, se realizó la síntesis del compuesto deseado en estado sólido, utilizando diferentes proporciones de sales precursoras. En base a los patrones de difracción de rayos X se determinó la proporción óptima para obtener el compuesto con características vitrocerámicas para una estequiometría con x = 0.75. Por tanto, en el presente estudio se utilizó esa proporción para su síntesis de acuerdo al siguiente procedimiento. Se realizó la reacción de Li2CO3 (s), SiO2 (s) y H3BO3 (s) en estado sólido., Se pesaron cantidades de las sales precursoras en relación estequiométrica. Las sales precursoras fueron homogeneizadas en un mortero de ágata con una relación de x=0.75. Después, la muestra fue introducida en un crisol dentro de un horno programable precalentado marca INDEF. Finalmente, la muestra fue sometida a una temperatura constante de síntesis de 1000°C durante 1 hora a una velocidad de 2°C/h.
2) Síntesis de LTP-8 (Serie 2) a diferentes temperaturas.
Para la síntesis del compuesto LiTi2(PO4)3 en relación estequiométrica se prepararon 3 muestras pesadas en relación estequiométrica Li:Ti 1:2 a partir de los reactivos precursores Li2CO3(s), SiO2(s) y H3BO3(s), respectivamente. Cada muestra fue sometida a una temperatura de 400, 600 u 800ºC, respectivamente. Previamente, las muestras fueron homogeneizadas en un mortero de ágata durante media hora, y posteriormente fueron calcinadas durante 4 h en un horno. Transcurridas las 4 horas se dejó enfriar el horno en condiciones ambientales hasta alcanzar la temperatura ambiente (Tamb) [15].
3) Síntesis de LTPSB-423 (serie 3)
Para la síntesis y optimización del compuesto se realizaron reacciones en estado sólido considerando diferentes relaciones estequiométricas de masa, 1:2 (óptima) de LixSi1-xBXO2 con x=0.75 :LiTi2(PO4)3, de acuerdo a 12. Además, se realizó la reacción en estado sólido empleando la relación estequiometría 1:2 con regulación de Titanio, y fósforo; también, empleando la relación estequiométrica 1:2, con regulación de Ti, P, y empleando un enfriamiento brusco (quenching) a 1000°C, 800°C, 600°C y 400°C; y finalmente, empleando la relación 1:2, con regulación de Ti y P, con temperatura de quenching óptima de 400°C, y realizando la síntesis a temperaturas menores de 1000°C, es decir a 800°C, 700°C y 600°C.
3.1. Síntesis de LTPSB-423 con estequiometría 1g:2g de LISIBO-75/LTP-8
Siguiendo el estudio previo 12 se mezclaron diferentes proporciones de LISIBO-75/LTP-8 con el fin de sintetizar el compuesto LiTi2(PO4)3 con estequiometría Li4Ti2P3SiB3O20. Las relaciones variaron desde 3:0 hasta 0:3 (g). A partir de los resultados de ese estudio se determinó que la proporción óptima para la mezcla de ambos compuestos es de 1:2, respectivamente. En base a esto, se eligió la relación de mezcla para la reacción en estado sólido de 1:2 de Li0.75Si0.25B0.75O2: LiTi2(PO4)3 para el presente estudio. Para ello, se pesaron cantidades de Li2CO3(s), TiO2(s), H3PO4(L), SiO2(s), H3BO3(s), mezcladas homogéneamente y traspasados a un crisol para su calcinación a 1000ºC durante 1 h con enfriamiento lento en condiciones ambientales hasta alcanzar temperatura ambiente.
3.2 Síntesis de LTPSB-423 con estequiometría 1:2 y regulación de Ti, P.
Se realizó la síntesis partiendo de la estequiometría en relación 2Li:3Ti y 4P con la hipótesis de que una adición de TiO2(s) y H3PO4 (l) (Sigma Aldrich), de acuerdo a la reacción química (1) y siguiendo el tratamiento térmico de calcinación hasta 1000ºC durante 1 hora, pueda favorecer la formación de la fase de interés.
3.3. Síntesis de LTPSB-423 con estequiometría 1g:2g, regulación de Ti, P y quenching
Con el fin de sintetizar el compuesto LTPSB-423 se pesaron cantidades de las sales precursora ya antes mencionadas mezcladas homogéneamente y traspasados al crisol para su calcinación a 1000ºC durante 1 h. Transcurrido ese tiempo, se realizó el quenching de la reacción. Este quenching consistió en controlar la velocidad de enfriamiento del horno. Se disminuyó la temperatura del horno a una velocidad de 2ºC/min con el fin optimizar la síntesis de la fase conductora de interés en la matriz vitrocerámica. Las temperaturas finales del horno (temperatura de quenching) fueron de 1000ºC, 800°C, 600°C y 400ºC después de la calcinación, como se muestra en la Figura 12.
3.4 Síntesis de LTPSB-423 con estequiometría 1:2, regulación de Ti, P y quenching a temperaturas menores de 1000°C
Con base en la estequiometría de Li4Ti4P7SiB3O34 con regulación de Ti y P y bajo la hipótesis de la adición de boro como fundente se realizó la síntesis a temperaturas menores de 1000°C. Las temperaturas de síntesis en estado sólido fueron de 600°C, 700°C, y 800°C durante 1 hora. Para cada calcinación, la temperatura de quenching fue de 400°C.
4) Caracterización estructural y morfológica
Para la caracterización estructural y microestructural todas las fases obtenidas fueron caracterizadas por difracción de rayos X de polvo (XRD) a temperatura ambiente, obtenidos entre 5ɵ y 60ɵ , en un equipo PANalytical Philips pro-difractometer. Los datos estructurales se analizaron posteriormente por el método Rietveld, utilizando el programa Xpert Plus. La caracterización morfológica se realizó por microscopia electrónica de barrido (SEM) en el equipo Philips / FEI (XL30).
5) Calculo DFT para las fases LiTi2 (PO4)3 y LiTiOPO4
Bajo la hipótesis de poder realizar la síntesis a temperaturas menores de 1000 °C y realizar un control en la formación de las fases LiTi2(PO4)3 y LiTiOPO4 (Impureza), se ha realizado el cálculo de las propiedades termodinámicas ∆H°, ∆S° y ∆G° para cada fase, empleando el módulo DMol3 mediante DFT y GGA (Generalized Gradient Approximation).
CONCLUSIÓN
Se ha logrado sintetizar y caracterizar estructural y morfológicamente los productos de estructura tipo NaSICON, por reacciones en estado sólido. Se determinó que la temperatura de formación de la fase conductora en función de la temperatura de síntesis es 800ºC, con buena estabilidad química a temperatura ambiente después del quenching.
Así también, la inserción de silicio y boro como parte de la estequiometría Li4Ti2P3SiB3O20 promociona la fase mayoritaria de LiOTiPO4 conocida como impureza. También, disminuye la conductividad iónica propia del material por su estructura en 2D. Se ha optimizado la reacción en estado sólido hacia la formación de la fase conductora de iones mediante la regulación estequiométrica por la adición de titanio y fósforo. Se llegó a una estequiometría Li4Ti4P7B3SiO34 con un 86 % de fase LiTi2(PO4)3 distribuida en una matriz vitrocerámica de composición Li-P-Si-B-O. En esta composición óptima, la fase LiTi2(PO4)3 es favorecida en el crecimiento de micro dominios cristalinos bajo un control en el enfriamiento y quenching.
En todos los casos se verifica sus características estructurales de estructura de 3D (proporción de la fase presente, parámetros de celda, posiciones atómicas). Se puede afirmar que la presencia de Si y B no modifica sustancialmente los micro dominios de la fase de interés, identificándose que éstos principalmente se distribuyen entre los micro dominios cristalinos, promocionando un comportamiento vítrocerámico.
Se ha logrado obtener el compuesto a temperaturas menores de 1000°C con la formación mayoritaria de la fase conductora de iones litio, por efecto de la inserción de boro como fundente y silicio como parte de la matriz vitro cerámica que promueve un material sólido cristalino.
RECONOCIMIENTOS
El presente trabajo ha sido desarrollado y tutorado por el Doctor Saul Orlando Cabrera Medina (†) en el marco de los proyectos: “Materiales para baterías de litio de potencia” y “Energía y Desarrollo Sostenible”, financiados por el programa de cooperación UMSA - ASDI /TB - BCR y el Instituto de Investigaciones Químicas IIQ. Se agradece a los equipos de investigación del Instituto de Investigaciones Geológicas y del Medio Ambiente IIGMA, Carrera de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales, IMETMAT y al Instituto de Investigaciones Físicas IIF de la Universidad Mayor de San Andés que han colaborado en la caracterización estructural, morfológica y propiedades eléctricas de los materiales en estudio. Este resultado se fue elaborando gracias al apoyo de la cooperación de ASDI, IDH-UMSA.
