{"id":1168,"date":"2022-05-27T11:59:57","date_gmt":"2022-05-27T14:59:57","guid":{"rendered":"https:\/\/laes.unc.edu.ar\/?page_id=1168"},"modified":"2026-05-08T13:32:40","modified_gmt":"2026-05-08T16:32:40","slug":"lineas-de-investigacion","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/laesunc.fcq.unc.edu.ar\/?page_id=1168","title":{"rendered":"L\u00edneas de investigaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

[vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column][vc_empty_space][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][vc_column width=”2\/3″][vc_empty_space height=”80px”][vc_column_text]El objetivo de las investigaciones desarrolladas en el LaES es generar conocimiento cient\u00edfico y t\u00e9cnico que permita desarrollar innovaci\u00f3n en tecnolog\u00eda y desarrollo industrial. Actualmente, las l\u00edneas de investigaci\u00f3n que se desarrollan se focalizan en sistemas de almacenamiento de energ\u00eda, los cuales son determinantes para aumentar la participaci\u00f3n de las fuentes renovables de energ\u00eda en la matriz energ\u00e9tica. Dentro de los diferentes sistemas de almacenamiento, nuestro inter\u00e9s est\u00e1 en bater\u00edas basadas en litio, no s\u00f3lo debido a sus ventajas tecnol\u00f3gicas, sino adem\u00e1s debido a la posici\u00f3n estrat\u00e9gica que tiene nuestro pa\u00eds en el panorama mundial dadas las enormes reservas en salares del noroeste argentino.<\/span>[\/vc_column_text][\/vc_column][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column][vc_empty_space height=”80px”][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column css=”.vc_custom_1653672310196{background-color: #75a352 !important;}”][vc_column_text]<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 se estudia en el LaES?<\/span><\/h1>\n

[\/vc_column_text][vc_empty_space][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][vc_column width=”2\/3″][vc_empty_space][vc_gallery type=”image_grid” images=”840,841,842,844″ img_size=”medium” css_animation=”none” column_number=”4″ grayscale=”no” images_space=”gallery_without_space”][\/vc_column][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern” z_index=””][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][vc_column width=”2\/3″][vc_empty_space]

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\n\n\t \n Bater\u00edas Li-S <\/span>\n<\/span>\n\n \n <\/span>\n <\/span>\n <\/span>\n<\/span>\n<\/h4>\n
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\n [vc_column_text]Debido a que el desarrollo de las bater\u00edas de ion-litio est\u00e1 alcanzando su l\u00edmite de densidad energ\u00e9tica te\u00f3rica y a que los nuevos desarrollos tanto en dispositivos m\u00f3viles como en veh\u00edculos el\u00e9ctricos requiere el desarrollo de bater\u00edas con mayor potencia y densidad de carga, nos encontramos en un punto donde debemos desarrollar nuevas tecnolog\u00edas. En este sentido, la nueva generaci\u00f3n de bater\u00edas de litio no est\u00e1 basada en la qu\u00edmica de intercalaci\u00f3n como las bater\u00edas actuales de ion-litio, sino en sistemas de reacciones multielectr\u00f3nicas.\u00a0 Dentro de este tipo, las bater\u00edas de litio-azufre (Li-S) son las m\u00e1s estudiada a nivel mundial porque presentan la mayor densidad energ\u00e9tica te\u00f3rica (10 veces mayor que las de ion-litio actuales) y un c\u00e1todo que consta principalmente de un material de bajo costo y medioambientalmente amigable. Sin embargo, hay diversos problemas a solucionar para lograr mejores resultados y ampliar la posibilidad de utilizaci\u00f3n de las bater\u00edas de Li-S.<\/span>[\/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]<\/p>\n

C\u00e1todo (electrodo positivo)<\/b><\/h3>\n

El c\u00e1todo que se basa en el almacenamiento de litio en azufre, se necesita utilizar una matriz conductora que contrarreste el car\u00e1cter aislante del azufre elemental. Adem\u00e1s, durante los procesos de carga\/descarga de la bater\u00eda, se forman polisulfuros de litio (LixS) de diferentes largos de cadena. Dichos polisulfuros son solubles en el electrolito, lo cual les permite difundir dentro de la celda, llegando al \u00e1nodo met\u00e1lico donde reaccionan depositando una capa aislante de Li2S. Este proceso, conocido como el \u201cefecto shuttle\u201d es responsable de la p\u00e9rdida de material activo, la disminuci\u00f3n de la eficiencia de la celda, p\u00e9rdida de capacidad, pasivaci\u00f3n del \u00e1nodo y finalmente la desactivaci\u00f3n de la bater\u00eda. Existen diferentes estrategias para solucionar estos problemas. Dentro del LaES trabajamos en la utilizaci\u00f3n de carbones porosos como matriz conductora para contener el azufre en el c\u00e1todo, confiri\u00e9ndole no s\u00f3lo conductividad el\u00e9ctrica, sino tambi\u00e9n evitando la difusi\u00f3n de los polisulfuros mediante la confinaci\u00f3n de estos dentro de los poros del material. Gran parte de los carbones utilizados provienen de fuentes de desechos org\u00e1nicos, como la c\u00e1scara de man\u00ed o de cereales como trigo o cebada.<\/span><\/p>\n

[\/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]<\/p>\n

\u00c1nodos (electrodo negativo)<\/b><\/h3>\n

En bater\u00edas de Li-S, el material an\u00f3dico es litio met\u00e1lico. El litio es el metal m\u00e1s liviano de la tabla peri\u00f3dica y adem\u00e1s tiene un potencial de reducci\u00f3n menor que cualquier otro material (-3.04 V vs SHE). Esto lo convierte en el material an\u00f3dico con mayor densidad energ\u00e9tica te\u00f3rica (3861 mAh g -1<\/sup>) y su combinaci\u00f3n con cualquier c\u00e1todo presenta adem\u00e1s de la mayor de las potencias. La contraparte de su gran potencial de oxidaci\u00f3n es que el litio met\u00e1lico es altamente reactivo, por lo que se oxida con pr\u00e1cticamente todos los electrolitos descomponiendolos espont\u00e1neamente. La continuidad de este proceso durante los sucesivos ciclos de carga\/descarga disminuye la eficiencia de la bater\u00eda al consumir litio y el secado de la bater\u00eda por el consumo del electrolito. Adem\u00e1s, durante este proceso se acumulan inhomogeneidades sobre la superficie del litio met\u00e1lico lo que provoca que la disoluci\u00f3n\/deposici\u00f3n de litio no sea uniforme y se produce la formaci\u00f3n de dendritas (hilos de litio). Dichas dendritas pueden llegar al c\u00e1todo y ocasionar cortocircuitos internos, combusti\u00f3n e incluso la explosi\u00f3n de la celda. El LaES posee l\u00edneas de investigaci\u00f3n que se encuentran orientadas al estudio te\u00f3rico y experimental de este problema, as\u00ed como tambi\u00e9n la b\u00fasqueda de soluciones para estabilizar los procesos de deposici\u00f3n\/disoluci\u00f3n de litio, evitando la formaci\u00f3n de dendritas y el consumo continuo de litio met\u00e1lico y electrolito, prolongando de esta manera la vida \u00fatil del electrodo y la ciclabilidad de la bater\u00eda. Dentro LaES trabajamos en la ingenier\u00eda de electrolitos para estabilizar los \u00e1nodos de Li cambiando los componentes del electrolito y\/o utilizando electrolitos s\u00f3lidos. Otra de las estrategias que se llevan a cabo en el LaES es la modificaci\u00f3n de la superficie del litio: mediante su funcionalizaci\u00f3n, cambiando as\u00ed su morfolog\u00eda, y la deposici\u00f3n de capas polim\u00e9ricas protectoras, que eviten su deterioro con el ciclado. <\/span><\/p>\n

[\/vc_column_text] <\/div>\n<\/div><\/div>[\/vc_column][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern” z_index=””][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][vc_column width=”2\/3″][vc_empty_space]

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\n\n\t \n Hidr\u00f3geno Verde <\/span>\n<\/span>\n\n \n <\/span>\n <\/span>\n <\/span>\n<\/span>\n<\/h4>\n
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\n [vc_column_text]<\/p>\n

An\u00e1lisis de factibilidad<\/b><\/h3>\n

Para el desarrollo del hidr\u00f3geno como vector energ\u00e9tico asociado a las energ\u00edas renovables, resulta fundamental contar con estudios de pre factibilidad t\u00e9cnica, econ\u00f3mica y ambiental que permitan analizar y llevar adelante proyectos concretos. Los avances tecnol\u00f3gicos y la urgencia en la transici\u00f3n energ\u00e9tica por el agotamiento del petr\u00f3leo y los efectos del cambio clim\u00e1tico, hacen que los costos de las tecnolog\u00edas involucradas en una econom\u00eda del hidr\u00f3geno disminuyan progresivamente, tanto en lo que respecta a la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica (celdas solares fotovoltaicas, aerogeneradores), como a la producci\u00f3n (electrolizadores), las estrategias de almacenamiento, transporte y distribuci\u00f3n, y las aplicaciones (celdas de combustibles, motores de combusti\u00f3n interna adaptados) del hidr\u00f3geno verde.[\/vc_column_text][vc_single_image image=”1182″ img_size=”large” alignment=”center” qode_css_animation=”element_from_left”][vc_column_text]En el LaES se abordan algunos cuellos de botella para una potencial econom\u00eda de hidr\u00f3geno verde en Argentina. En particular, se realizan estudios de pre factibilidad t\u00e9cnica, econ\u00f3mica y ambiental de las tecnolog\u00edas del hidr\u00f3geno producido a partir de energ\u00edas renovables en nuestro pa\u00eds, mediante el uso de Sistemas de Informaci\u00f3n Geogr\u00e1fica de hidr\u00f3geno verde.[\/vc_column_text][vc_single_image image=”1181″ img_size=”large” alignment=”center” qode_css_animation=”element_from_right”][vc_column_text]Se hace hincapi\u00e9 en la energ\u00eda e\u00f3lica como fuente primaria y se detallan estudios para la provincia de C\u00f3rdoba, considerando la posibilidad de mezclas de hidr\u00f3geno con GNC para motores de combusti\u00f3n interna adaptados.[\/vc_column_text][vc_gallery type=”image_grid” images=”1186,1185,1184″ img_size=”medium” css_animation=”none” column_number=”3″ grayscale=”no” images_space=”gallery_without_space”][vc_empty_space][vc_column_text]<\/p>\n

Estudios de almacenamiento<\/b><\/h3>\n

El uso de las celdas de combustible de hidr\u00f3geno en aplicaciones m\u00f3viles y, en general, el futuro de una econom\u00eda basada en el hidr\u00f3geno como nuevo combustible, dependen en gran medida de la capacidad de almacenamiento de los tanques que haya a bordo. El almacenamiento de hidr\u00f3geno es uno de los cuellos de botella m\u00e1s importantes para la puesta en pr\u00e1ctica de este tipo de dispositivos en aplicaciones m\u00f3viles. A una presi\u00f3n moderada de almacenamiento, un tanque deber\u00eda ser rid\u00edculamente grande para que un veh\u00edculo tenga una autonom\u00eda del orden de 400 km, sin que deje lugar para el equipaje u otros pasajeros que no sean el conductor.<\/p>\n

[\/vc_column_text][vc_single_image image=”1187″ img_size=”large” alignment=”center” qode_css_animation=”element_from_left”][vc_column_text]Existen varias alternativas tecnol\u00f3gicas para el almacenamiento de hidr\u00f3geno. El almacenamiento convencional en la actualidad se realiza en forma gaseosa con tanques de alta presi\u00f3n, y en forma l\u00edquida mediante el desarrollo de criot\u00e9cnicas para la refrigeraci\u00f3n junto con unidades de almacenamiento a baja temperatura y gran aislamiento, ya probadas con \u00e9xito en la tecnolog\u00eda espacial. Otros m\u00e9todos no convencionales de almacenamiento aprovechan la absorci\u00f3n de hidr\u00f3geno en materiales s\u00f3lidos tales como hidruros met\u00e1licos, hidruros livianos y alanatos, o la adsorci\u00f3n sobre materiales a base de carbono. Entre \u00e9stos \u00faltimos debe distinguirse, por un lado, la fisisorci\u00f3n sobre superficies de materiales carbonosos como grafitos, carbones activados, grafenos, nanotubos de carbono, fulerenos, etc.; y por otro lado, la quimisorci\u00f3n dada en los hidrocarburos, o en forma de amon\u00edaco.[\/vc_column_text][vc_single_image image=”1183″ img_size=”large” alignment=”center” qode_css_animation=”element_from_right”][vc_column_text]En nuestro laboratorio se han estudiado materiales carbonosos dopados con metales de transici\u00f3n para el almacenamiento de hidr\u00f3geno. Actualmente se analizan estrategias de transporte y distribuci\u00f3n por las redes de gasoductos existentes, estudiando materiales para la adaptaci\u00f3n de la infraestructura a mezclas de hidr\u00f3geno y gas natural, de tal modo que el hidr\u00f3geno no fragilice las paredes.[\/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]En el grupo tambi\u00e9n se realiza investigaci\u00f3n b\u00e1sica acerca de los detalles microsc\u00f3picos de adsorci\u00f3n, difusi\u00f3n y reacciones del hidr\u00f3geno sobre posibles superficies catalizadoras (metales nobles, aleaciones, etc.).[\/vc_column_text][vc_gallery type=”image_grid” images=”1488,1489,1490,1491″ img_size=”medium” css_animation=”none” column_number=”4″ grayscale=”no” images_space=”gallery_without_space”] <\/div>\n<\/div><\/div>[\/vc_column][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][vc_column width=”2\/3″][vc_empty_space]

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\n\n\t \n Sistemas Post-Litio <\/span>\n<\/span>\n\n \n <\/span>\n <\/span>\n <\/span>\n<\/span>\n<\/h4>\n
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\n [vc_column_text]<\/p>\n

Acumuladores de Energ\u00eda de bajo impacto ambiental (proyecto Cinc-Ple)<\/b><\/h3>\n

El proyecto CincPle invita a alumnxs a trabajar en materiales para el almacenamiento de energ\u00eda aplicados a sistemas sustentables.
\nEn este proyecto se estudian materiales y bater\u00edas de iones libres de metales cr\u00edticos. Por diversas razones, los sistemas basados en Zn, Mn y Na son muy prometedores en relaci\u00f3n a la performance electroqu\u00edmica y la compatibilidad ambiental.
\nUtilizamos t\u00e9cnicas experimentales, te\u00f3ricas y computacionales para estudiar diferentes
\naspectos de la respuesta electroqu\u00edmica, haciendo foco en los cambios estructurales del material durante los procesos de carga y descarga que est\u00e1n relacionado con su estabilidad, y por ende, su durabilidad.
\nEl principal objetivo es conocer, controlar y tunear estos procesos para alargar la vida \u00fatil de la bater\u00eda y mejorar su rendimiento. Esto se puede aplicar al dise\u00f1o de nuevos materiales y\/o a la recuperaci\u00f3n directa de los materiales ya degradados por el uso.
\nAs\u00ed que, si te interesan los materiales energ\u00e9ticos, la cristaloqu\u00edmica, la electroqu\u00edmica, la ciencia de materiales, y quer\u00e9s realizar tu tesis doctoral, tesina o practicas trabajando en un grupo diverso y multidisciplinario no dudes en acercarte.[\/vc_column_text][vc_single_image image=”1403″ img_size=”large” alignment=”center” qode_css_animation=”element_from_left”] <\/div>\n<\/div><\/div>[\/vc_column][vc_column width=”1\/6″][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column][vc_empty_space height=”80px”]

<\/div><\/div><\/div>[\/vc_column][\/vc_row][vc_row css_animation=”” row_type=”row” use_row_as_full_screen_section=”no” type=”full_width” angled_section=”no” text_align=”left” background_image_as_pattern=”without_pattern”][vc_column][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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