PCI2022-132960
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ANODE-FREE ALL-SOLID-STATE BATTERIES: FROM THIN FILM TO BULK
SE ESPERA QUE UNA DE LAS MAYORES MEJORAS DE LAS BATERIAS DE ESTADO SOLIDO (SSB) DE LA GENERACION 4 SOBRE LAS BATERIAS DE IONES DE LITIO CONVENCIONALES (LIB, GEN. 2 Y GEN. 3), PROVENGA DEL USO DE LI METALICO COMO ANODO. SIN EMBARGO...
SE ESPERA QUE UNA DE LAS MAYORES MEJORAS DE LAS BATERIAS DE ESTADO SOLIDO (SSB) DE LA GENERACION 4 SOBRE LAS BATERIAS DE IONES DE LITIO CONVENCIONALES (LIB, GEN. 2 Y GEN. 3), PROVENGA DEL USO DE LI METALICO COMO ANODO. SIN EMBARGO, EL LI TIENDE A FORMAR DENDRITAS EN EL ELECTROLITO DURANTE EL CICLADO, LO QUE EVENTUALMENTE CONDUCE A UN CORTOCIRCUITO. ESTO ES PARTICULARMENTE CRITICO EN LAS LIB CONVENCIONALES BASADAS EN ELECTROLITOS ORGANICOS LIQUIDOS, YA QUE ESTOS SON INFLAMABLES Y PRESENTAN UN IMPORTANTE RIESGO DE SEGURIDAD. LOS SSB MITIGAN MUCHOS DE LOS DESAFIOS ASOCIADOS CON EL USO DE ELECTROLITOS ORGANICOS LIQUIDOS. SIN EMBARGO, LAS DENDRITAS TODAVIA TIENDEN A CRECER INCLUSO CUANDO SE UTILIZAN SSE. ADEMAS, EL USO DE LAMINAS DE METAL DE LITIO EN SSB ES MUY COSTOSO, LO QUE DIFICULTARA SU COMERCIALIZACION.EL OBJETIVO DE AFREESSB ES DESARROLLAR SSB SIN ANODO Y SIN EXCESO DE LITIO, QUE APORTE LAS VENTAJAS DE LOS ANODOS DE LI-METAL PERO CON UN COSTE SIGNIFICATIVAMENTE REDUCIDO Y PROCESOS DE FABRICACION SIMPLIFICADOS GRACIAS A LA AUSENCIA DEL ANODO DURANTE LA FABRICACION.LOS OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL PROYECTO INCLUYEN: I) EL DESARROLLO DE SSBS DE PELICULA DELGADA CON ALTAS DENSIDADES DE POTENCIA; II) LA FABRICACION DE SSBS FLEXIBLES DE PELICULA DELGADA SOBRE LAMINAS DE AL UTILIZANDO METODOS DE CRISTALIZACION FOTONICA; III) EL DESARROLLO DE SSB CON CATODOS GRUESOS PARA ALTAS DENSIDADES DE ENERGIA; IV) EL DESARROLLO DE METODOS DE CARACTERIZACION OPERANDO; V) SIMULACIONES DE DINAMICA DE IONES Y DESARROLLO DE UN MODELO PARA SSBS; VI) LA VALIDACION Y DEMOSTRACION DE LAS INNOVACIONES DEL PROYECTO EN ENTORNOS INDUSTRIALES Y OPERATIVOS.EL CONCEPTO DE AFREESSB CONSISTE EN DESARROLLAR SSBS SIN ANODO Y SIN EXCESO DE LITIO, QUE TRAIGAN LAS VENTAJAS DE LOS ANODOS DE LI-METAL PERO CON UN COSTE SIGNIFICATIVAMENTE REDUCIDO Y CON PROCESOS DE FABRICACION SIMPLIFICADOS DEBIDO A LA AUSENCIA DEL ANODO DURANTE LA FABRICACION.ESTO PERMITIRA COMBINAR LA ALTA ESTABILIDAD Y EL LARGO CICLO DE VIDA DE LAS SSBS DE PELICULA DELGADA CON CATODOS GRUESOS EN UN DISEÑO SIN ANODOS. EL PROYECTO SE DIVIDE EN SISTEMAS DE CAPA FINA Y SISTEMAS DE CAPA GRUESA. EL SISTEMA DE PELICULA DELGADA PERMITE ALTAS DENSIDADES DE POTENCIA Y VIDA UTIL Y ABORDA DESAFIOS FUNDAMENTALES EN UN SISTEMA MODELO DE PELICULA DELGADA. ADEMAS, LA GEOMETRIA DE PELICULA DELGADA PERMITE UTILIZAR TECNICAS AVANZADAS DE CARACTERIZACION, SIMULACION Y MODELADO EN FUNCIONAMIENTO PARA ESTUDIAR LAS CAPAS E INTERCARAS INDIVIDUALES. LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS EN EL SISTEMA DE PELICULA DELGADA SE UTILIZARAN PARA DESARROLLAR SSBS SIN ANODO CON CAPACIDADES >2,0 MAH CM-2. LAS SSBS DESARROLLADAS SERAN VALIDADAS EN UN ENTORNO INDUSTRIAL. LA NUEVA GENERACION DE SSBS DESARROLLADAS EN AFREESSB ASPIRA A ALCANZAR DENSIDADES DE POTENCIA RECORD >1 W/CM3 Y DENSIDADES DE ENERGIA >0,5 WH/CM3, LO QUE PERMITIRA LA HABILITACION DE TECNOLOGIAS DISRUPTIVAS DESTINADAS A APLICACIONES DE ALTO NIVEL EN LA INDUSTRIA QUIMICA Y PARA APLICACIONES MOVILES COMO DRONES, ROBOTS, TECNOLOGIA AEROESPACIAL O MOVILIDAD URBANA O INTERNET DE LAS COSAS (IOT) INDUSTRIAL. PARA LOGRAR ESTOS OBJETIVOS, SE HA FORMADO UN CONSORCIO DIVERSO DE SEIS SOCIOS (TRES INSTITUTOS DE INVESTIGACION Y TRES EMPRESAS) CON COMPETENCIAS NO SUPERPUESTAS, SINO COMPLEMENTARIAS. CADA UNO DE LOS SOCIOS ES UN LIDER MUNDIAL EN SU RESPECTIVO CAMPO CIENTIFICO/TECNOLOGICO, LO QUE ASEGURARA EL EXITO DE AFREESSB.
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Línea de financiación: concedida
El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2022-01-01
Presupuesto
El presupuesto total del proyecto asciende a
175K€
Líder del proyecto
FUNDACIÓ PRIVADA INSTITUT DE RECERCA DE L'ENE...
No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico
TRL
4-5
35M
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