Descripción y contextualización de la asignatura

El curso sobre Aplicación de tratamientos de superficie en el almacenamiento de energía se centra en estudiar la amplia variedad de tratamientos de superficie que se utilizan en los componentes de los dispositivos de almacenamiento de energía, principalmente baterías y supercapacitores. El curso abarcará tanto aspectos experimentales como teóricos de los diferentes tratamientos de superficie diseñados para mejorar las propiedades anticorrosión, transporte o pasivación.

Temario

1- Tratamientos de conversión química

Exploración de los diversos tratamientos de conversión química utilizados para la protección de la superficie y la estabilización: revestimientos de conversión de metales, recubrimientos de conversión de fosfato, baño químico, azulado y ennegrecimiento.

2- Tratamientos de conversión electroquímica

Estudio general de la producción del recubrimiento asistido por reacciones electroquímicas que son típicamente más resistentes que los tratamientos de conversión química. Resumen de los métodos electroquímicos más utilizados para la modificación superficial: reducción electroquímica, anodización y galvanización.

3- Anodización: ejemplo de metales y aleaciones de Al y Ti

Anodización como método de pasivación para aumentar la capa de óxido natural en la superficie de los metales. Aplicaciones en condensadores electrolíticos y estudio detallado de casos de uso en anodización de aleaciones de aluminio y magnesio para condensadores electrolíticos, anodización de película fina de Hf y Ta para condensadores a base de metal y anodización de Ti para condensadores híbridos.

4- Depósito electroquímico de metales y aleaciones: aproximaciones termodinámicas y cinéticas

Fundamentos teóricos de los métodos de electrodeposición para metales y aleaciones. Ecuación de Butler-Volmer. Ecuación de Nernst. Transporte masivo y aspectos atomísticos.

5- Depósito electroquímico de metales y aleaciones: Depósitos de Cu, Ni, Zn (depósito directo). Depósito Au (complejidad). Depósito Al de un electrolito no acuoso.

Electrodeposición directa de metales para mejorar el electrodo y las propiedades del colector de corriente en los condensadores. Baños chapados en oro para ajustar las propiedades de transporte. Ruta para la electrodeposición de metales y aleaciones de líquidos iónicos

Bibliografía

Bibliografía básica

- Paunovic, M. and Schlesinger, M. 2006 Kinetics and Mechanism of Electrodeposition, in Fundamentals of Electrochemical Deposition, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA.

- Roos, J. R., Celis, J.-P. and De Bonte, M. 2006. Electrodeposition of Metals and Alloys. Materials Science and Technology.

- Petschel, M. and Hart, R. 2000. Metal Surface Conversion Treatments. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.

- Biestek, T. and Weber, J. 1976. Electrolytic and chemical conversion coatings : a concise survey of their production, properties and testing. Redhill : Portcullis Press Ltd.