NANOMATERIALES BASADOS EN CARBUROS PARA APLICACIONES EN CONVERSIÓN Y ALMACENAMIENTO DE ENERGÍ

Una nueva clase de materiales con gran potencial en aplicaciones para conversión y almacenamiento de energía son los carburos ternarios con fórmula general Mn+1AXn (MAX) [1,2] donde M describe a un metal de transición, A es un elemento de grupo A de la tabla periódica y X es nitrógeno o carbono. Debido a su estructura compuesta de láminas, estos materiales ofrecen una interesante combinación de propiedades metálicas y cerámicas a la vez. Existen diferentes rutas de síntesis de carburos ternarios MAX, una posibilidad es producir películas delgadas de este material con el método de pulverización catódica [3–5] así como también la producción en forma de material particulado. Por otra parte es posible modificar la estructura y propiedades de los materiales MAX mediante post-tratamientos químicos y/o electroquímicos para, tras la remoción del elemento A de la estructura MAX, obtener sus derivados nanolaminares [6–8]. Estos últimos se pueden usar subsecuentemente en aplicaciones de conversión (ej. fotoelectrodos) y almacenamiento (ej. baterías de litio) de energía debido a su estructura nanolaminar así como la posibilidad de funcionalizar su superficie y variar sus propiedades optoelectrónicas. Debido al gran potencial de los materiales MAX y sus respectivos derivados, ambas instituciones (PUCP y TU Ilm) comparten el interés en desarrollar temas de investigación en ésta área de manera conjunta. El objetivo general del proyecto es, por lo tanto, la generación de sinergias en el área de investigación de nuevos nanomateriales para aplicaciones en el área de conversión y almacenamiento de energía. Este proyecto se enfocará en la investigación de dos diferentes rutas de síntesis de materiales basados en carburos ternarios (MAX) y la obtención de sus derivados (carburos nanolaminares) mediante tratamientos químicos y/o electroquímicos. La primera ruta de síntesis involucra el estudio de los materiales en su forma particulada (TU Ilm) mientras que la contraparte peruana (PUCP) se enfocará en el estudio de los materiales en forma de películas delgadas. También se investigará de manera conjunta las aplicaciones de estos materiales en tecnologías de conversión y almacenamiento de energía.

GRIESELER -- ,ROLF