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IV International Conference on Sustainable Energy Development "CIDES 2025"

IV International Conference on Sustainable Energy Development

CIDES 2025

Kinetic study of the oxygen desorption process in the LNMO cathode material for lithium batteries.Estudio cinético del proceso de desorción de oxígeno en el material catódico LNMO para baterías de litio.
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Thermal stability is a fundamental aspect influencing the performance and safety of commercial lithium-ion batteries. This research analyzed the thermal behavior of the LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄ (LNMO) cathode material, focusing on the oxygen desorption process, a critical phenomenon linked to the material's thermal stability and potential thermal accidents under extreme conditions. To conduct the research, various thermal analysis techniques were employed, including thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA), and the measurement of oxygen partial pressure using a potentiometric sensor. From these experimental data, a solid-state kinetic study was carried out to investigate the oxygen desorption process. The results revealed that LNMO begins to release oxygen at approximately 600 °C, reaching a desorption maximum between 750 °C and 800 °C. Through kinetic analysis, the possible mechanisms involved in desorption were identified, as well as their associated activation energy values.

La estabilidad térmica es un aspecto fundamental que influye en el rendimiento y la seguridad de las baterías de ion litio comerciales. En esta investigación se analizó el comportamiento térmico del material catódico LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄ (LNMO), enfocándose en el proceso de desorción de oxígeno, un fenómeno crítico vinculado a la estabilidad térmica del material y a posibles accidentes térmicos en condiciones extremas. Para llevar a cabo la investigación se emplearon varias técnicas de análisis térmico, incluyendo termogravimetría (TG), análisis térmico diferencial (ATD) y la medición de la presión parcial de oxígeno utilizando un sensor potenciométrico. A partir de estos datos experimentales, se llevó a cabo un estudio de cinética de estado sólido para indagar en el proceso de desorción de oxígeno. Los resultados revelaron que el LNMO comienza a liberar oxígeno alrededor de los 600 °C, alcanzando un máximo de desorción entre 750 °C y 800 °C. Mediante el análisis cinético se identificaron los posibles mecanismos involucrados en la desorción, así como los valores de energía de activación asociados.

About The Speaker

Yoan Javier Pérez Avilés

Yoan Javier Pérez Avilés

IMRE-UH Flag of Cuba

Discussion

Practical Info
Spanish / Español
October 21, 2025 10:15 AM
14 minutes
Sala Virtual
Authors
Yoan Javier Pérez Avilés
Yodalgis Mosqueda Laffita
Eduardo Lázaro Pérez Cappe
Keywords
análisis térmico
batería de ion litio
cinética de estado sólido.
estabilidad térmica
lithium-ion battery
lnmo
solid-state kinetic
thermal analysis
thermal stability
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