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Curso Compacto:

Materiales y procesos electroquímicos en Baterías de Ion Litio

Cinética de las reacciones electroquímicas

Dr. Marcelo Videa Vargas Departamento de Química Tecnológico de Monterrey

La Paz, Bolivia, 24 de noviembre de 2011

2 Cinética electroquímica velocidad de reacción

Teoría del Estado de Transición

A. J. Bard y L. R. Faulkner, Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications, 2da. Edición, John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (2000).

4 Cinética electroquímica Procesos catódico y anódico

A. J. Bard y L. R. Faulkner, Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications, 2da. Edición, John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (2000).

Teoría del Estado de Transición

Teoría del Estado de Transición

Coeficiente de transferencia (®) Teoría del Estado de Transición

8 Cinética electroquímica velocidad de reacción

9 Cinética electroquímica velocidad de reacción

10 Condiciones de equilibrio Ecuación de Butler-Volmer

11 Condiciones de equilibrio Corriente de intercambio

Relación entre la corriente y sobrevoltaje (´) Relación de Tafel

Ecuación de corriente vs. sobrevoltaje Efecto de la corriente de intercambio

Ecuación de corriente vs. sobrevoltaje Corrientes de intercambio para la reducción del Litio

Coeficiente de transferencia (®) Teoría del Estado de Transición

A. J. Bard y L. R. Faulkner, Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (1980).

Corrientes de intercambio para el intercalamiento de Li en grafito

T. Piao, S-M. Park, C-H. Doh, S-I. Moon, J. Electrochem. Soc. 146 (8) 2794, (1999)

Corrientes de intercambio para el intercalamiento de Li en LiCoO2

J. Zhao, L. Wang, X. He, C. Wan, C. Jiang, Int. J. Electrochem. Sci., 5 478 (2010)

18 Característica corriente-potencial i total vs ´ con limitación por difusión

Efecto del transporte de masa Control difusional

Primera Ley de Fick

Efecto del transporte de masa Control difusional

Efecto del transporte de masa Control difusional

Ecuación de Nernst Sobre la superficie del electrodo

23 Característica corriente-potencial i total vs ´ con limitación por difusión

Característica corriente-potencial de una batería durante la descarga

Xu K. Electrolytes: Overview. en: J. Garche, C. Dyer, P. Moseley, Z. Ogumi, D. Rand y B. Scrosati, editores. Encyclopedia of Electrochemical Power Sources, Vol 5. Amsterdam: Elsevier; 2009. pp. 51–70.

Batería de Litio-ión

26 Fenómenos de transporte en el electrolito

27 Fenómenos de transporte en el electrolito

28 Fenómenos de transporte en el electrolito

Regla de Walden

M. Videa ,W. Xu, B.Geil, R.Marzke,C.A. Angell, J.Electrochem.Soc. 148(12) A1352 (2001)

Coeficiente de difusión

Bis[1,2-tetrakis(trifluorometil)etilen- diolato (2-)-O,O’]borato

M. Videa ,W. Xu, B.Geil, R.Marzke,C.A. Angell, J.Electrochem.Soc. 148(12) A1352 (2001)

Coeficiente de difusión

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