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PLEC2022-009203

Financiado

CAPTADORES INTELIGENTES DE METAL-AIRE: AMPLIACIÓN DE LA VIDA ÚTIL DE SISTEMAS CO...

CAPTADORES INTELIGENTES DE METAL-AIRE: AMPLIACIÓN DE LA VIDA ÚTIL DE SISTEMAS CON ALIMENTACIÓN AUTÓNOMA El objetivo principal de SMAS es desarrollar Captadores Inteligentes de Metal-Aire, capaces de almacenar gran cantidad de electricidad gracias a la captación de oxígeno (O2) del exterior y su reacción reversible con iones metálico... ver más

01/01/2022

CSIC

343K€

Presupuesto del proyecto: 343K€

Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2022-01-01

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Participantes

CSIC

Lider

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA...

TRL 2-3 | 552M€

Presupuesto del proyecto 343K€

Descripción del proyecto El objetivo principal de SMAS es desarrollar Captadores Inteligentes de Metal-Aire, capaces de almacenar gran cantidad de electricidad gracias a la captación de oxígeno (O2) del exterior y su reacción reversible con iones metálicos. Esto permitirá extender la autonomía y vida útil de dispositivos donde el suministro de energía es limitado y se requieren largos tiempo de trabajo. SMAS focalizará sus esfuerzos en el desarrollo de funcionalidades en los componentes principales de los captadores metal-aire (soporte poroso catódico, electrolito y ánodo), dispuestos en una configuración bidimensional de capas micrométricas. Entre las propiedades se encuentran: capacidad de auto-repararse, sentir y comunicarse; recarga inalámbrica mediante radiación electro-magnética (ej. solar). El desarrollo de nuevas funcionalidades va mas allá de los avances incrementales comúnmente implementados en microbaterías primarias o en baterías recargables de ion-Li. En SMAS se abordarán las deficiencias de la tecnología actual: irreversibilidad de los procesos de descarga; escasa autonomía; degradación; y pérdidas de conductividad electrónica de los componentes de los sistemas de almacenamiento electroquímico; desarrollando nuevas estructuras y materiales activos como: un soporte catódico poroso multifuncional, electrolitos poliméricos con alta conductividad iónica a temperatura ambiente y capacidad de auto-repararse y ánodos de gran capacidad y potencia. Las interacciones atómicas y moleculares en estos materiales innovadores serán promovidas principalmente por acción de un campo eléctrico, capaz de modular su multifuncionalidad estructural y dinámica. Por ejemplo, un estímulo redox aumentará la conductividad electrónica, promocionando la reacción de evolución de O2 y favoreciendo la reversibilidad del almacenamiento de carga en el capturador. SMAS también desarrollará nanopartículas ferromagnéticas que, integradas en el soporte catódico poroso, podría incrementar la corriente, suavizar la electrodeposición del metal e incluso inducir la recarga inalámbrica. Además, la auto-organización reversible del electrolito polimérico permitirá la auto-reparación de las macromoléculas, evitando su degradación. Estas nuevas funcionalidades aumentarán la eficiencia y vida útil de los captadores de metal-aire de alta densidad energética y extenderán la vida útil del sistema autónomo. Los nuevos componentes se integrarán en un dispositivo de laboratorio para estudiar su capacidad de almacenamiento, ciclabilidad, eficiencia energética, y evaluar su potencial comercialización a gran escala. SMAS abrirá nuevas perspectivas para el almacenamiento avanzado de energía impactando en tecnologías emergentes relacionadas. Su aplicabilidad irá desde la pequeña escala (alimentación del Internet of Things (IoT), electrónica integrada en textiles, satélites, robots); la mediana escala (telecomunicaciones, transporte o necesidades domésticas); hasta la gran escala (instalaciones de red eléctrica, MW). Nuestra estrategia cuenta con 2 centros públicos de investigación del CSIC, una universidad pública y 2 socios industriales que prevén la identificación, desarrollo y escalado de materiales avanzados, así como su implementación en dispositivos superiores de almacenamiento de energía para alimentar sistemas autónomos. SMAS es altamente interdisciplinar, integrado por grupos con experiencia reconocida en almacenamiento de energía, química de materiales inorgánicos, orgánicos y poliméricos, magnetismo y fabricación industrial de materiales a gran escala. Existen colaboraciones científicas previas entre socios y cuentan con mecanismos para gestionar y organizar conjuntamente programas tecnológicos y de investigación como el actual. Todos ellos han participado en redes de investigación nacionales o internacionales, en algunos casos como coordinadores, lo que demuestra amplia experiencia para abordar con eficacia y éxito las múltiples tareas, desafíos y responsabilidades del proyecto.

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