[en] One of the challenges faced by the scientific society in recent years is to advance in the development of technologies and materials to optimize the production and use of energy involved in the processes of cooling and thermal energy storage (TES). In this context, the present work focuses on the study of materials susceptible capable to undergo a solid-solid phase transition that confers them barocaloric properties suitable to replace current refrigerant gases, and/or a good storage capacity for solar thermal energy. Specifically, and continuing with the current investigation of the group in which is framed this dissertation, a family of plastic crystals was studied: hybrid organic-inorganic halometallates with general formula [(CH3)3NOH]2MCl4, that were attempted to obtain with different divalent metals M = Co+2, Ni+2, Cu+2, Zn+2 and Cd+2. Pure phases were prepared of the compounds [(CH3)3NOH]2MCl4 derived from Zn and Co, being the first time that the cobalt compound has been obtained. Both shows a phase transition at temperatures between 340-350 K, and with high enthalpies and entropies (ΔH ≈ 35 J·g-1 e ΔS ≈ 100 J·K-1·Kg-1, respectively). The calorimetric studies at different pressures (between 1- 1000 bar) have shown that these two compounds display a giant reversible barocaloric effect, with a maximum ΔSit-rev value of 94 J·K-1·Kg-1, comparable with the best reported values in the literature for hybrid plastic crystals. The experiments of photothermal conversion and TES storage have shown the ability of these two compounds to absorb solar light and storage it in form of latent heat. It was necessary to mix the Zn compound with graphite to obtain more efficient absorption of solar light, while the Co compound displayed high photoconversion without the need for additives. However, both compounds were found promising for solar TES applications. The study of the dielectric properties of both compounds has shown a big increase in the dielectric permittivity (when the temperature increases) that matches with the temperatures of the corresponding structural phase transition, and which is related with an order-disorder process of the [CH3)3NOH]+ polar cations. These materials exhibit, therefore, suitable characteristics for its application in electric energy storage in parallel plate capacitors. In addition, a new compound with formula [(CH3)3NOH]CuCl3, consisting of chains made of square-based pyramids [CuCl5]-3, was found by serendipity. This new compound shows two solid-solid first order phase transitions when it is exposed to heating and cooling cycles. It also displays abrupt changes in its dielectric behaviour matching with the temperature of one of the phase transitions, and a gradual decrease in its electric impedance module (Z) when the temperature increases (Z decreases three magnitude orders when T is increased about 60 degrees), which could be due to ionic conductivity phenomena, and deserves to be studied in depth given its interest for its application, for example, in batteries.

[gl] Un dos retos aos que se enfronta a sociedade científica nos últimos años é avanzar no desenvolvemento de tecnoloxías e materiais que permitan unha optimización na produción e uso da enerxía implicada en procesos de refrixeración e de almacenamento de enerxía térmica (TES). Neste contexto, o presente traballo focalízase no estudo de materiais susceptibles de experimentar transicións de fase sólido-sólido que lles confiran propiedades barocalóricas axeitadas para substituír aos actuais gases refrixerantes, e/ou unha boa capacidade de almacenamento de enerxía térmica solar. En concreto, e continuando coa investigación que ven facendo o grupo no que se enmarca o TFM, estudáronse unha familia de cristais plásticos: halometalatos híbridos orgánicosinorgánicos con fórmula xeral [(CH3)3NOH]2MCl4, que se intentaron obter con diferentes metais divalentes M = Co+2, Ni+2, Cu+2, Zn+2 e Cd+2. Conseguiuse preparar fases puras dos compostos [(CH3)3NOH]2MCl4 derivados de Zn e de Co, sendo a primeira vez que se obtén o de cobalto. Ambos presentan unha transición de fase a temperaturas comprendidas entre 340-350K, e con entropía e entalpía elevadas (ΔH ≈ 35 J·g-1 e ΔS ≈ 100 J·K-1·Kg-1, respectivamente). Os estudos calorimétricos a diferentes presións (entre 1-1000 bar) amosaron que estes dous compostos presentan un efecto barocalórico xigante reversible, cun valor máximo de ΔSit-rev de 94 J·K-1·Kg-1, comparable aos mellores valores reportados na bibliografía para cristais plásticos híbridos. Os estudos de conversión fototérmica e almacenamento de TES solar mostraron a capacidade destes dous compostos para absorber a luz solar e almacenala en forma de calor latente. Foi necesario mesturar o composto de Zn con grafito para conseguir unha absorción máis eficiente da luz solar, mentres que o composto de Co amosou unha elevada fotoconversión sen necesidade de engadirlle aditivos. Porén, ambos compostos resultan moi prometedores para aplicacións en TES solar. O estudo das propiedades dieléctricas de ambos compostos mostrou un gran aumento do valor da súa permitividade dieléctrica (ao aumentar a temperatura) coincidindo coas temperaturas das transicións estruturais correspondentes, e que se relacionan cun proceso de orde-desorde dos catións polares [CH3)3NOH]+. Estes materiais presentan, por tanto, características axeitadas para a súa aplicación en almacenamento de enerxía eléctrica en condensadores de placas paralelas. A maiores, descubriuse por serendipia un novo composto, con fórmula [(CH3)3NOH]CuCl3, formado por cadeas de pirámides [CuCl5]-3. Este novo composto presenta dúas transicións de fase sólido-sólido de primeiro orde ao ser sometido a ciclos de quecemento e arrefriado. Presenta ademais cambios bruscos no comportamento dieléctrico coincidentes coa temperatura dunha das transicións de fase, e un descenso gradual do seu módulo de impedancia eléctrica (Z) ao aumentar a temperatura (Z diminúe tres ordes de magnitude ao incrementar T uns 60 graos), o que pode deberse a fenómenos de condución iónica, e merece ser estudado en profundidade dado o interese para a súa aplicación, por exemplo, en baterías.