Descripción del proyecto
CON OBJETO DE DESARROLLAR SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA EFICIENTES, EL SUBPROYECTO 1 CENTRA SU ATENCION EN EL DESARROLLO DE CATALIZADORES Y ELECTRODOS PARA BATERIAS, PILAS DE COMBUSTIBLE Y ELECTROLIZADORES A PARTIR DE MATERIALES SINTETICOS CARBONOSOS Y SU DOPADO, EL OBJETIVO ES EVITAR LA UTILIZACION DE MATERIAS PRIMAS CRITICAS TANTO PARA LA OBTENCION DE SUSTRATOS CARBONOSOS AVANZADOS COMO PARA LOS CATALIZADORES DESARROLLADOS,EN EL CASO DE LAS BATERIAS, SE PLANTEAN LAS BATERIAS DE HIERRO-AIRE DADA SU ALTA DENSIDAD ENERGETICA Y EL POTENCIAL BAJO COSTE DE LOS COMPONENTES, EL ELECTRODO NEGATIVO, UN ELECTRODO A BASE DE UN COMPUESTO DE HIERRO CUYA OXIDACION/REDUCCION CONSIENTE EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, PRESENTA PROBLEMAS DE ESTABILIDAD Y EFICIENCIA ASOCIADOS A REACCIONES SECUNDARIAS COMO LA EVOLUCION DE HIDROGENO, EN ESTE SUBPROYECTO SE PROPONE LA INCORPORACION DE ADITIVOS CARBONOSOS, DOPADOS CON AZUFRE, PARA MINIMIZAR O SUPRIMIR ESTE PROBLEMA Y ASI MEJORAR EL FUNCIONAMIENTO DE LAS BATERIAS, ADEMAS, GRACIAS AL DISEÑO ESPECIFICO DE LOS ELECTRODOS CON UNA ALTA POROSIDAD, COMBINANDO MATERIALES CARBONOSOS AVANZADOS CON TECNICAS DE CONFORMACION POR LIOFILIZACION, SERA POSIBLE INCREMENTAR SU ESPESOR CONSINTIENDO UNA MAYOR DENSIDAD DE ENERGIA RESPECTO A LOS ACTUALES, LOS ELECTRODOS SE CARACTERIZARAN FISICOQUIMICA Y ELECTROQUIMICAMENTE PARA AVERIGUAR CUAL ES LA MEJOR FORMULACION EN TERMINOS DE CAPACIDAD Y DE CICLABILIDAD, UNA SELECCION DE LOS MEJORES ELECTRODOS SE PROBARA EN UNA BATERIA COMPLETA USANDO COMO ELECTRODO DE AIRE EL MEJOR ELECTRODO DESARROLLADO POR EL ICP EN EL SUBPROYECTO 2,EN EL CASO DE LOS DISPOSITIVOS PARA EL ALMACENAMIENTO MEDIANTE HIDROGENO E HIDROCARBUROS (PILAS DE COMBUSTIBLE Y ELECTROLIZADORES), EN EL SUBPROYECTO 1 SE DESARROLLARAN CATALIZADORES PARA LAS REACCIONES QUE RESULTAN CRITICAS EN LOS ELECTRODOS DE DICHOS DISPOSITIVOS: LA REDUCCION DE OXIGENO EN LAS PILAS Y LA EVOLUCION DE OXIGENO EN LOS ELECTROLIZADORES, ADEMAS, SE DESARROLLARAN CATALIZADORES PARA LA ELECTRO-REDUCCION DE CO2 QUE PERMITIRAN OBTENER HIDROCARBUROS ADEMAS DE HIDROGENO EN UN CO-ELECTROLIZADOR, AYUDANDO DE ESE MODO A LA REDUCCION DE EMISIONES DE DIOXIDO DE CARBONO, TODOS LOS CATALIZADORES TIENEN COMO NEXO COMUN LA APLICACION DE MATRICES CARBONOSAS AVANZADAS TALES COMO NANOFIBRAS, GRAFENO O GELES DE CARBONO DOPADAS CON NITROGENO PARA HOSPEDAR METALES ATOMICAMENTE DISPERSOS, SE ABRE ASI LA OPORTUNIDAD DE PODER MODULAR LAS CARACTERISTICAS DEL CATALIZADOR MEDIANTE LAS PROPIEDADES DEL SUSTRATO CARBONOSO Y EL GRADO DE DOPADO, COMO METALES SE UTILIZARAN HIERRO, NIQUEL Y COBRE, SIGUIENDO EL AMBICIOSO OBJETIVO DE ELIMINAR LA NECESIDAD DE MATERIAS PRIMAS CRITICAS EN ESTOS DISPOSITIVOS, SE DESARROLLARAN ADEMAS ELECTRODOS CON DICHOS CATALIZADORES PARA SU CARACTERIZACION ELECTROQUIMICA, TODOS LOS CATALIZADORES Y ELECTRODOS SE CARACTERIZARAN FISICOQUIMICAMENTE MEDIANTE TECNICAS DEL ESTADO SOLIDO PARA ESTABLECER CORRELACIONES ENTRE SU FUNCIONAMIENTO Y SUS PROPIEDADES, DE CARA A MEJORAR TANTO LA ACTIVIDAD COMO LA DURABILIDAD,EN EL SUBPROYECTO 1 SE HARA ESPECIAL ENFASIS EN LA DEMOSTRACION EN CELDA COMPLETA DE LOS MEJORES ELECTRODOS DESARROLLADOS, HACIENDO EXPERIMENTOS A ESCALA DE LABORATORIO EN PILA DE COMBUSTIBLE, ELECTROLIZADOR DE AGUA, PILA REGENERATIVA Y BATERIA METAL-AIRE EN CONDICIONES MAS REALISTICAS DE OPERACION, PARA ELLO SERA NECESARIA LA PREPARACION DE ENSAMBLAJES MEMBRANA-ELECTRODOS Y EL DISEÑO ESPECIFICO DE CELDAS EXPERIMENTALES, ELECTROCATALIZADORES\MATERIAS PRIMAS NO CRITICAS\RESIDUOS AGROINDUSTRIALES\BATERIAS METAL-AIRE\PILAS DE COMBUSTIBLE\ELECTROLIZADORES\PILAS REGENERATIVAS\ELECTRO-REDUCCION DE CO2\DURABILIDAD\CELDA COMPLETA