ICMM-ENMAT Energía y Ciencia de Materiales
Presentación
El Grupo de Investigación del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC de Madrid, está formado por 5 investigadores de plantilla. Los científicos que participan son especialistas en áreas complementarias para este proyecto. En particular, se dispone de experiencia en la preparación, procesado y estudio de transporte en cerámicas conductoras.
Experiencia y líneas de investigación.
1. Conductores de litio.
En compuestos tipo perovskita, Li3xLa2/3xTiO3, y Nasicon, Li1+xTi2xAlx(PO4)3, la estructura fue refinada con difracción de neutrones y el movimiento del litio analizado con RMN e Impedancia Compleja. La sustitución de Li por Na reduce la cantidad de vacantes catiónicas, reduciendose la conductividad drásticamente cuando la cantidad de vacantes se acerca al umbral de percolación.
- Jimenez, R; Rivera, A; Varez, A; Sanz. J. Solid State Ionics, 180, 1362 (2009).
- Arbi, K; Tabellout, M; Sanz, J. Solid State Ionics, 180, 1613 (2010).
- Arbi, K; París, MA; Sanz, J. Dalton Transactions, 40, 10195 (2011).
- Bucheli, W ; Durán, T ; Jimenez, R ; Sanz, J ; Varez, A. Inorg. Chemistry, 51, 5831 (2012).
- Sotomayor, ME;Várez, A; Bucheli, W; Jimenez, R; Sanz, J. Ceram. Intern., 39, 9619 (2013).
Inserción de litio en manganitas y compuestos tipoNASICON.
- Arbi, K; Kuhn, A; Sanz, J; GarcíaAlvarado,F. J. Electrochem. Soc. 157, A654 (2010).
- Arbi, K; Hoelzel, M; Kuhn, A; GarcíaAlvarado, F; Sanz, J. Inorg. Chemistry, 52, 9290.
- Martínez S; Sobrados, I; Tonti, D; Amarilla, JM; Sanz, J; Physical Chemistry Chemical
- Physics (2013).
2. Conductividad protónica en muestras Li2Ti3O7 y KSbTeO6 intercambiadas en medio acido.
El intercambio de los iones litio por iones H+ en medio acido incrementa la movilidad protónica en presencia de agua, haciendo que puedan ser utilizados como electrolitos en celdas de combustible de baja temperatura.
- Orera, A; Azcondo, MT; GarcíaAlvarado, F; Sanz, J; Sobrados, I; RodríguezCarvajal, J; Amador, U, Inorg. Chemistry, 48, 7659 (2009)
- Soler, J; Lemus, J; Pina, MP; Sanz, J; Aguadero A; Alonso, JA. J. New Materials for Electrochemical Systems, 12, 77 (2009)
- Pérez Flores, JC; GarcíaAlvarado, F; Hoelzel, M; Sobrados, I; Sanz, J; Kuhn, A. Dalton Trans., 41, 14633 (2012).
- Colodrero, RMP; Papathanasiou, KE; Stavgianoudaki, N; OliveraPastor, P; Losilla, ER; Aranda, MAG; LeónReina, L; Sanz, J; Sobrados, I; ChoquesilloLazarte, D; GarcíaRuiz, JM; Atienzar, P; Rey, F; Demadis, KD; Cabeza, A. Chemistry of Materials, 24, 3780 (2012).
Se estan estudiado materiales nanoestructurados a base de TiO2 y Li4Ti5O12
- Soria, J; Sanz, J; Sobrados, I; Coronado, J.M; Hernández Alonso,M.D; Fresno, F. J. Phys. Chem. C, 114, 16534 (2010).
- Sanz, J; Soria, J; Sobrados, I; Yurdakal, S; Augugliaro, V. J. Phys. Chem. C, 116, 5110 (2012).
- Yurdakal S, Augugliaro V, Sanz J, Soria J, Sobrados I, Torralvo, MJ. J. Catal. 309 (2014) 97
3. Conductores de oxígeno.
En la serie Ce1xZrxO2, fueron estudiadas las fases cúbica, tetragonal y monoclínica, siendo máxima la conductividad en la muestra Ce0.5Zr0.5O2. En el sistema CeO2ZrO2Y2O3, la conductividad aumenta con el contenido en vacantes.
- Várez, A; Jolly, J; Oliete, P; Sanjuán, ML; García Gonzalez, E; Jardiel, T; Sanz, J.Inorg. Chemistry, 48, 9693 (2009)
- Tonti, D; Martínez, L; Torralvo, MJ; Enciso, E; Roman, E; Sanz, J. J. Electrochem. Soc. 157, B1499 (2010)
- Jimenez, R; Bucheli, W; Varez, A; Sanz, J. Fuel Cells, 11, 642 (2011)
- Sanjuán, ML; Oliete, P; Várez, A; Sanz, J. J. Eur. Ceram. Soc, 32, 689 (2012)
Finalmente, se ha estudiado la conductividad de oxígeno en materiales con estructura tipo apatita, en los que la estabilidad química y la conductividad iónica son elevadas.
- Madani, A; Sobrados, I; Inoubli, A; Chefi, S; Kahlaoui, M; Sanz, J. Ionics, 16, 723 (2010)
- Abassi, M; Ternane, R; Sobrados, I; Madani, A; TrabelsiAyadi, M; Sanz, J. Ceram. Intern., 39, 9215(2013)
Docencia y colaboraciones científicas
El grupo ICMM ha participado en diferentes proyectos nacionales e internacionales dentro del área de energía.
En cuanto a proyectos regionales ha participado en los dos proyectos previos, financiados por la Comunidad de Madrid: Materyener I y Materyener II, orientados al estudio de compuestos con elevada conductividad de litio y oxigeno.
En proyectos nacionales,financiados por el MICINN y el MINECO: proyectos MAT2007 y MAT2010, orientados al estudio de materiales para baterías de litio y celdas de combustible.
En proyectos internacionales, el grupo ha formado parte de los consorcios de proyectos europeos financiados dentro del 7º Programa Marco: El proyecto NANOLICON (Proyecto 247579, FP7PEOPLE2009IRSES),orientado al intercambio de personal investigador entre distintos laboratorios, especializadas en el estudio de conductores de litio con estructura tipo Perovskitas y el proyecto NASICON y el proyecto LABOHR (NMP3SL2011265971), con la participación de distintos laboratorios y empresas europeas, orientado al estudio y diseño de materiales que puedan ser utilizados en baterías litio aire, para vehículos con elevada autonomía.
Equipo ICMM-ENMAT
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Jesús Sanz Lázaro
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Mª Isabel Sobrados de la Plaza
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Ricardo Jiménez Riobóo
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José Manuel Amarilla
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Luis Sánchez Muñoz