I Congreso de Postgrado fcfm: ingeniería, ciencias e innovación

154 Santiago, 10 al 12 de agosto, 2022 INFLUENCIA DEL SUSTRATO EN LA SÍNTESIS A ALTA TEMPERATURA DE PELÍCULAS DELGADAS DE ÓXIDO DE MANGANESO Y LITIO Francisca Luco¹*, Dante Reyes², Judit Lisoni³ y Marcos Flores¹ ¹Laboratorio de Superficies y Nanomateriales Dep o. de Física, FCFM, Universidad de Chile. ²Escuela de Química, Facultad de Ciencias Naturales, Matemáticas y del Medio Ambiente, UTEM. ³Instituto de Ciencias Físicas y Matemáticas, Facultad de Ciencias, Universidad Austral de Chile. *Email: franciscaluco@ug.uchile.cl RESUMEN El óxido de manganeso y litio, LiMn2O4 (LMO), se considera una de las mejores alternativas para ser utilizado como material catódico en baterías de ion-litio (LIBs). Puede ser obtenido por rutas de síntesis más respetuosas con el medio ambiente, de menor costo en comparación con otros materiales catódicos y tiene una capacidad práctica de almacenamiento similar a los materiales comerciales utilizados actualmente. Por estas razones, el LMO puede re - emplazar al óxido de cobalto (LiCoO2) y sus derivados, los cuales son tóxicos y costosos. Presentamos los resultados de la influencia del sustrato utilizado en la formación de películas uniformes de LMO por el método de descomposición metalorgánica (MOD), una ruta de síntesis sencilla y de bajo costo que es distinta a los métodos convencionales que se utilizan en la actualidad para la fabricación de este material. Las muestras resultantes se caracterizaron por espectroscopía Raman, difracción de rayos X (XRD), microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los espectros Raman muestran los picos carac- terísticos de la estructura Mn3O4 [1]. Los difractogramas XRD de las películas de las muestras después del recocido a 600ºC evidencian la presencia de la fase espinela tetragonal Mn3O4 [2,3] y algunas impurezas relacionadas con los precursores. Las imágenes topográficas obtenidas por AFM muestran que las películas sintetizadas son uniformes, con estructuras micrométricas que se asemejan a estructuras piramidales, típicas de la estructura espinela [3], y el estudio estadístico de los pasos de altura muestra un valor promedio común de 0.44 ± 0.08 nm relacionado con la separación de capas en la dirección [111]. Finalmente, las imágenes de microscopía SEM evidencian la formación de nanopartículas facetadas con distintas distribuciones que dependen del sustrato utilizado, Figura 1. AGRADECIMIENTOS Este trabajo ha sido financiado por el proyecto FONDECYT n° 1191799. REFERENCIAS [1] C. M. Julien et al, M. Massot, Spectrochimica Acta Part A (2004) 689- 700. [2] M. Molenda et al, M. Bakierska, Solid State Ionics 272 (2015) 127-132. [3] A. Hashem et al, S. Abbas, Heliyon 5 (2019) 02027. Figura 1: Serie de imágenes SEM realizadas a distintas temperaturas sobre sustratos de óxido de silicio y acero. NANOT E CNO LOG Í A Y MAT E R I A L E S 14