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Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2017 En la búsqueda de síntesis de materiales activos para electrodos negativos a base de dióxido de titanio, simple, de bajo costo y con gran eficiencia energética, se han investigado a lo largo de esta tesis, diferentes abordajes para la optimización de los métodos de preparación de los mismos. En dicha búsqueda, la espinela de Li4Tis012 (LTO), presentó grandes ventajas en capacidad específica, reversibilidad, estabilidad y ciclabilidad respecto a otros titanatos de metales alcalinos. Sin embargo, una desventaja de este material es la propiedad aislante inherente del óxido de titanio, que va en detrimento de los requerimientos de un alto rendimiento en potencia para las BILs con ánodos de LTO. Se analizó el efecto de la molienda energética sobre el LTO sintetizado por el método cerámico y por el método sol-gel (ambos calcinados a 950°C durante 24h), obteniéndose respuestas electroquímicas diferentes. En el primer caso, se observó una pérdida de cristalinidad significativa con el aumento del tiempo de molienda, y una consecuente disminución en la capacidad específica. Entretanto, el LTO preparado por el método sol-gel ofreció una mayor resistencia a la molienda energética, obteniéndose tamaños de partícula menores, exponiendo una mayor área superficial y un incremento en la capacidad específica (~100% de la capacidad). Se determinó que el tamaño de partícula y cristalinidad juegan un rol fundamental en la respuesta electroquímica en estos sistemas. Para evitar post-tratamientos adicionales que implican un incremento en el costo global de síntesis, se optimizaron los métodos de síntesis de LTO (temperatura final y tiempo de calcinado), con el fin de obtener tamaños de partícula menores desde el inicio. Se observó que la temperatura final de síntesis influye directamente en la cristalinidad, pureza y tamaño de partícula de los materiales preparados, factores que son requerimientos básicos para el buen rendimiento de estos materiales a ser utilizados como electrodos negativos en BILs. En ambas optimizaciones de los métodos de síntesis, se concluyó que la temperatura óptima de calcinado es de 700°C y 8 horas de tratamiento térmico. Se mejoró la conductividad intrínseca de los titanatos de metales alcalinos preparados, optimizando métodos de hibridización de los mismos empleando diferentes precursores carbonosos como sacarosa y C preparado por el método de Hummer. Se observó que, el recubrimiento de las partículas con material carbonoso con un cierto grado de cristalinidad incrementa el 100 % la capacidad específica del material prístino. Otra estrategia en la búsqueda de obtener baterías más seguras utilizando LTO cómo material de ánodo fue estudiar la respuesta electroquímica del LTO sin ningún post-tratamiento, empleando como solvente electrolítico líquidos iónicos, debido a sus ventajas interesantes por sobre los solventes orgánicos. Se determinó que la naturaleza del aglutinante empleado es de extrema importancia, debiéndose reemplazar al PVDF por algún aglutinante con mayor conductividad iónica. Cuando se utilizó PDDA-LI como aglutinante, se obtuvo la mejor respuesta electroquímica del LTO, debido a que es mejor conductor iónico, presentó mayor número de transporte de litio y la mejor interacción con el líquido iónico empleado (Pipl,4Tf2N). Finalmente, se evaluaron dos prototipos de BILs empleando como cátodo LiFeP04 comercial. Si bien el valor de capacidad absoluta obtenida es dependiente del área ofrecida, se observó en todos los casos una excelente reversibilidad en los procesos de carga y descarga, correspondiente con las características discutidas que presenta el LTO como ánodo. Los ánodos que se emplearon para el montaje de las BILs soportan un ciclado de hasta 500 ciclos (a 0,5 C) manteniendo el 80% de la capacidad específica inicial haciendo de este material un promisorio material de ánodo para celdas de baterías para sistemas estacionarios. Chauque, Susana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Cámara, Osvaldo Raul. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba; Argentina. Visintín, Arnaldo. Universidad Nacional de Jujuy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina. Oliva, Fabiana Yolanda. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba; Argentina. Perez, Jorge Daniel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Granados, Alejandro Manuel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba; Argentina. Chialvo, Abél César. Universidad Nacional del Litoral. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química Aplicada del Litoral; Argentina. Vaca Chávez, Fabián. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.

Se evaluó el comportamiento de la velocidad de corrosión de los recubrimientos NiCr y NiCrBSiFe depositados mediante proyección térmica sobre láminas de acero hot rolled, sometidos a temperaturas de 400, 450, 500 y 550°C, durante 12, 24, 32 y 48 horas, la evaluación fue realizada a partir de la técnica de pérdida de peso. Se evidenció que los dos recubrimientos proyectados térmicamente forman una capa que protege el material del ambiente corrosivo que se obtiene al calentar el aire a altas temperaturas, aunque las dos aleaciones presenten dicha propiedad anticorrosiva se determinó que el comportamiento de la velocidad de corrosión de las probetas recubiertas con NiCrBSiFe fue mejor que el recubrimiento NiCr, pues el boro y silicio que contiene la aleación actúan como inhibidores de la corrosión. We assessed the behavior of coatings corrosion rate NiCr and NiCrBSiFe deposited by thermal spraying on hot rolled steel sheets, this coatings has been tested at 400, 450, 500 and 550 Celsius, during 12, 24, 32 and 48 hours, the test was conducted by weight loss technique. We showed that coating produces a oxide layer and protects the substrate from high temperatures, although the two alloys have this anticorrosive property, the behavior corrosion rate of specimens coated with NiCrBSiFe is better than NiCr, because the boron and silicon act as corrosion inhibitors.

Se evaluó la velocidad de corrosión de un acero laminado en caliente, recubierto con una aleación Ni-Cr, en presencia de sales fundidas con una composición de 80% pentóxido de vanádio (V2O5) y 20% Sulfato de sodio (Na2SO4), mediante la técnica de pérdida de peso. La evaluación de la velocidad de corrosión se realizó variando la temperatura entre 650-750 °C, durante 1, 7 y 22 horas. El recubrimiento de Ni-Cr obtenido por la técnica de rociado térmico produce una capa que reduce la velocidad de corrosión, sin embargo es susceptible al ataque corrosivo de las sales fundidas a las que se encuentra expuesto dicho recubrimiento. Encontramos que la resistencia a la corrosión del recubrimiento depende de la naturaleza de la capa de óxido, los componentes de la aleación y los constituyentes de las sales. We assessed the corrosion rate of hot-rolled steel coated with a Ni-Cr alloy in the presence of molten salts with a composition of 80% vanadium pentoxide (V2O5) and 20% sodium sulfate (NajSOJ by weight loss technique. Evaluating the corrosion rate was done by varying the temperature between 650-750 °C for 1, 7 and 22 hours. The Ni-Cr coating obtained by thermal spraying technique produces a coating that reduces the corrosion rate, however, is susceptible to corrosive attack by the molten salts to which the coating is exposed. Found that the corrosion resistance of the coating depends on the nature of the oxide layer, the components of the alloy constituents and salts.

En el presente artículo, se evalúa el estado de pasivación para la protección contra la corrosión de tres (3) muestras pertenecientes al sistema austenítico Fermanal (FeMnAl), con composición nominal Fe-22,6Mn - 6,3Al - 3,1Cr - 0,675C (AF1), Fe-28,0Mn - 5,2Al - 5,1Cr - 2,8 Si - 0,95C (AF2), Fe-30,0Mn - 8,5Al - 3,2Cr - 1,1 Si - 1,0C (AF3), en contacto con una solución acuosa de NaOH al 10% en peso. Como material de referencia fue utilizado el acero inoxidable AISI 316 (AI). La evaluación electroquímica se realizó mediante las técnicas de curvas de polarización anódica y Espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). La morfología y la composición de la superficie tras el fenómeno corrosivo se estudiaron mediante microscopia óptica (MO) y difracción de rayos X (DRX). Los resultados indican que el comportamiento electroquímico de la aleación AF1 es similar al del acero AISI 316. Las mediciones con MO y DRX muestran la probable formación de óxidos de manganeso y de aluminio, compuestos que pueden generar la pasivación de los aceros FeMnAl. In this paper, we assess the state of passivation for corrosion protection of three (3) samples of the Fermanal steel (FeMnAl) with nominal composition Fe-22.6Mn -6.3Al -3.1Cr -0.675C (AF1 ), Fe-28.0Mn -5.2Al -5.1Cr -2.8 Si 0.95C (AF2), Fe-30.0Mn -8.5Al -3.2Cr -1.1 Si -1.0C (AF3), in contact with an aqueous solution of NaOH to 10% w/w. AISI 316 stainless steel (AI) was used as reference material. Electrochemical evaluation was performed using anodic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Surface morphology and composition of the material exposed to corrosive attack was determined by optical microscopy (OM) and X-ray diffraction (XRD). The results indicate that the electrochemical behavior of the alloy AF1 is similar to AISI 316. The OM and XRD measurements show the probable formation of oxides of manganese and aluminum compounds that could generate passivation of FeMnAl steel.