Elaboración, caracterización e hidruración de materiales para electrodos negativos de baterías

Las baterías de Ni‐MH permiten acumular y liberar energía eléctrica mediante una re‐acción electroquímica donde los materiales activos que intervienen son el hidróxido de Níquel en el electrodo positivo, el cual está ampliamente estudiado, y una aleación metálica capaz de almacenar hidrógeno en forma de hidruro en el electrodo negativo. En esta tesis doctoral se planteó como objetivos generales estudiar nuevas aleaciones absorbedoras de hidrógeno y construir los dispositivos (prototipos de batería de Ni‐MH) y equipos (galvanostato) que permitan llevar a cabo los estudios necesarios, tanto en la inves‐tigación sobre los electrodos como en el desarrollo industrial de baterías. Para eso, primero se propuso aprender diversas técnicas que permitan fabricar y carac‐terizar un material y correlacionar sus resultados. Se estudió un compuesto obtenido luego de sinterizar la mezcla de polvos de la aleación LaNi_4,7Al_0,3 y Cu, utilizados como material activo y ligante mecánico respectivamente. Los resultados mostraron que el desempeño electroquímico fue afectado debido al prolongado tratamiento térmico, el cual provocó cam‐bios en la composición de la aleación debido a la interdifusión de Ni y Cu. Los resultados obtenidos por la técnica de espectroscopía mecánica permitieron comprobar la fragmenta‐ción de las partículas que se produce durante la hidruración electroquímica. Además se pudo apreciar el arrastre de dislocaciones con hidruros segregados en sus núcleos y la preci‐pitación y disolución de hidruros. Posteriormente se fabricó en forma satisfactoria y se estudió la aleación LmNi_4Co_0,31Mn_0,31Al_0,42 (Lm = Mischmetal rico en La). Esta aleación es interesante por su reducido contenido de Co, elemento que ha demostrado mejorar notablemente el desempeño electroquímico, pero que presenta una notable incidencia en el costo de la batería. Durante el estudio de la aleación también se optimizó el tamaño inicial de partícula para la preparación de los electrodos. Los resultados de la caracterización electroquímica mostraron que la alea‐ción estudiada presenta una capacidad de descarga superior a una típica aleación comercial, con la ventaja de su reducido contenido de Co, por lo que presenta atractivas perspectivas para ser utilizada en electrodos comerciales. También se estudió la influencia del Mg en la aleación La_1‐xMg_xNi_3,8Co_0,3Mn_0,3Al_0,4 (0<x