Determinación del tamaño de cristalito y densidad de defectos para grafito recuperado de pilas nuevas y usadas Zn-C

Abstract

La espectroscopia Raman es uno de las técnicas de caracterización más utilizados para determinar las características estructurales de materiales basados en carbono. En este trabajo, se implementa el análisis Raman para cuantificar el tamaño de cristal y la densidad de defectos del grafito recuperadas de pilas nuevas (GPN) y usadas (GPO) de Zn-C marca Panasonic®. Los resultados revelaron una alta calidad para el grafito nuevo, al presentar baja relación de intensidad (ID/IG) de 0.17, en contraste con la muestra GPO (ID/IG=0.69). La alta intensidad de las bandas D´ y D del espectro Raman de GPN, se asocian a imperfecciones en los bordes del grafito y en su estructura cristalina. El tamaño del cristalito calculado fue de 113 nm (GPN) y 27 nm (GPO), es probable que las reducciones en las dimensiones se deben a las reacciones electroquímicas de la pila. Se calculó la densidad de defectos (𝜂𝐷), el cual fue 4.88𝑥1010 𝑐𝑚−2 para la muestra GPN y de 19.81𝑥1010 𝑐𝑚−2 para GPO. El diminuto tamaño del cristalito de la muestra de grafito gastado (GPO), puede ser implementado en la síntesis de nanoestructuras de carbono, dado que facilita la reducción del tamaño de partícula por medios mecánicos.