Descripción del proyecto
LAS BATERIAS DE ZN-AIRE ELECTRICAMENTE RECARGABLES OFRECEN UNA TECNOLOGIA ALTERNATIVA PROMETEDORA PARA ALMACENAR ENERGIA SOSTENIBLE, GRACIAS A SU ALTA DENSIDAD DE ENERGIA TEORICA Y AL USO DE MATERIALES ABUNDANTES, BARATOS Y AMIGABLES CON EL MEDIO AMBIENTE, ASI COMO A SU SEGURIDAD. NO OBSTANTE, CON RELACION A SU RENDIMIENTO MAXIMO Y A SU POTENCIAL ECONOMICO ESPERADO, LA CAPACIDAD ACTUAL DE LAS BATERIAS DE ZN-AIRE ESTA LEJOS DE SER SATISFACTORIA. LAS LIMITACIONES PARA LOGRAR ALTA REVERSIBILIDAD Y, POR LO TANTO, LARGA VIDA UTIL, SE DEBEN TANTO AL ANODO DE ZN, COMO AL ELECTRODO DE AIRE BIFUNCIONAL (CATODO). EXISTEN SOLUCIONES QUE MEJORAN CONSIDERABLEMENTE LA REVERSIBILIDAD DEL ANODO, COMO LA ACTUAL TECNOLOGIA DE CIDETEC RECIENTEMENTE PATENTADA, COMPETITIVA CON LAS TECNOLOGIAS DISPONIBLES COMERCIALMENTE. DICHA TECNOLOGIA HA SIDO OPTIMIZADA CON RESPECTO A LA CONFIGURACION DEL ANODO, SIENDO EL ELECTRODO DE AIRE BIFUNCIONAL Y EL SECADO-PASIVADO DEL ANODO SUS MAYORES DEBILIDADES. LA FALTA DE ENFOQUES QUE RESUELVAN LAS LIMITACIONES DEL CATODO ES EL MAYOR PROBLEMA EN ESTAS BATERIAS, LO QUE EN LA ACTUALIDAD OBSTACULIZA LAS APLICACIONES PRACTICAS Y SU COMERCIALIZACION. LA RAPIDA DEGRADACION DE LOS MATERIALES DEL CATODO (PERDIDA DE SUPERFICIE ACTIVA DEL CATALIZADOR) CONDUCE A UNA RAPIDA REDUCCION DE CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO. POR OTRO LADO, LA EFICIENCIA (MENOS DEL 50 %) Y LA DENSIDAD DE POTENCIA DE LAS BATERIAS DE ZN-AIRE RECARGABLES ESTAN SERIAMENTE RESTRINGIDAS POR LA LENTA CINETICA DE LAS REACCIONES DE REDUCCION Y EVOLUCION DEL OXIGENO DEL CATALIZADOR.EN EL MARCO DE ENDURANCE (SUBPROYECTO 1), EL EQUIPO DEL CIQUS TRABAJARA PARA SUPERAR LAS LIMITACIONES ACTUALES DE ESTAS BATERIAS Y LAS DEBILIDADES DE LA TECNOLOGIA DE CIDETEC PARA OBTENER UNA CELDA ALTAMENTE COMPETITIVA EN EL MERCADO. ENDURANCE UTILIZARA UN AVANCE PROMETEDOR EN LA INVESTIGACION DE CATALIZADORES DE LA DR. GIMENEZ QUE EVITA LA AGREGACION DE CATALIZADORES A TRAVES DEL CONFINAMIENTO EN NANOCONTENEDORES DE CARBONO, COMO PUNTO DE PARTIDA PARA MEJORAR LA ACTIVIDAD DE LOS MISMOS Y, POR LO TANTO, SU EFICIENCIA Y REVERSIBILIDAD. ENDURANCE OBTENDRA UN ELECTROCATALIZADOR ALTAMENTE DURADERO BASADO EN NANOPARTICULAS CONFINADAS DE OXIDO HETEROMETALICO CON ACTIVIDAD BIFUNCIONAL MEJORADA MEDIANTE LA OPTIMIZACION DE FASE, EL DOPAJE METALICO Y LA EXPLOTACION DE "PINNING EFFECTS" EN LAS INTERFASES MAGNETICAS CREADAS DEL ELECTROCATALIZADOR CONFINADO. LA EXPERIENCIA DE CIDETEC EN EL DISEÑO DE CELDAS PERMITIRA IMPLEMENTAR POR PRIMERA VEZ LA ACTIVIDAD INDUCIDA MAGNETICAMENTE DE ENDURANCE EN BATERIAS ZN-AIRE. SE REALIZARA UN CRIBADO DEL ELECTROCATALIZADOR HIBRIDO EN FUNCION DE SU RENDIMIENTO. PARA ESTABLECER CORRELACIONES ACTIVIDAD-ESTRUCTURA, ADEMAS DE ESTUDIOS ESTRUCTURALES TRAS LOS TESTS DE DURABILIDAD, SE UTILIZARAN TECNICAS ELECTROQUIMICAS IN SITU (RAMAN, XRD Y TEM). LOS PARAMETROS DIANA SE ACORDARAN PREVIAMENTE CON CIDETEC. AQUELLOS CATALIZADORES QUE COMBINEN SIMULTANEAMENTE BIFUNCIONALIDAD Y ESTABILIDAD SERAN SELECCIONADOS PARA EL PROCESO DE ESCALADO (ESCALA PILOTO) PREVIA OPTIMIZACION DE LA FORMULACION DEL ELECTRODO DE AIRE BIFUNCIONAL. ENDURANCE ABORDARA CONJUNTAMENTE CON CIDETEC EL DESARROLLO DE FORMULACIONES AVANZADAS DE ELECTROLITOS ALCALINOS ACUOSOS Y RUTAS DE GELIFICACION EN ELECTROLITOS POLIMERICOS SOLIDOS. EL CONOCIMIENTO ADQUIRIDO EN ENDURANCE PODRA SER TRANSFERIDOS A OTRAS TECNOLOGIAS Y SISTEMAS ENERGETICOS RELACIONADOS (POR EJEMPLO, PILAS DE COMBUSTIBLE). ATERIA RECARGABLE DE ZN-AIRE\CREACION DE PROTOTIPOS\VALIDACION\PRUEBA\INTEGRACION\ANODO DE ZINC\ELECTROLITO\ELECTRODO DE AIRE BIFUNCIONAL\MATERIALES HIBRIDOS DE CARBONO\ELECTROCATALIZADOR CONFINADO