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TED2021-130372B-C41

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DESARROLLO DE ARQUITECTURAS TRIDIMENSIONALES PARA NUEVOS ELECTRODOS EN BATERIAS...
DESARROLLO DE ARQUITECTURAS TRIDIMENSIONALES PARA NUEVOS ELECTRODOS EN BATERIAS DE FLUJO REDOX DE HIERRO LA TRANSICION ENERGETICA ES CRUCIAL PARA SUSTITUIR LAS FUENTES DE ENERGIA FOSILES, ASEGURANDO ASI UN FUTURO SEGURO Y NEUTRO CLIMATICAMENTE. LAS BATERIAS DE FLUJO REDOX (BFR) BASADAS EN HIERRO PUEDEN SER UNA ALTERNATIVA SOSTENIBLE... LA TRANSICION ENERGETICA ES CRUCIAL PARA SUSTITUIR LAS FUENTES DE ENERGIA FOSILES, ASEGURANDO ASI UN FUTURO SEGURO Y NEUTRO CLIMATICAMENTE. LAS BATERIAS DE FLUJO REDOX (BFR) BASADAS EN HIERRO PUEDEN SER UNA ALTERNATIVA SOSTENIBLE PARA AMORTIGUAR LA NATURALEZA VARIABLE DE LAS ENERGIAS RENOVABLES, COMO LO SON LA EOLICA Y LA FOTOVOLTAICA. LOS COMPONENTES ESENCIALES DE LAS BFR SON LOS ELECTROLITOS (ANOLITO Y CATOLITO, NORMALMENTE DE VANADIO), LOS ELECTRODOS (ANODO Y CATODO) Y LA MEMBRANA, QUE SEPARA LAS DOS SEMICELDAS. EL OBJETIVO PRINCIPAL DE A-FEBAT-ODES EL DISEÑO Y DESARROLLO DE LOS MATERIALES ACTIVOS DE ELECTRODO PARA LAS REACCIONES ESPECIFICAS DE LOS ELECTROLITOS DE UNA BATERIA DE FLUJO TODO-HIERRO. SE PROPONE LA PREPARACION DE NUEVOS ELECTRODOS UTILIZANDO LA TECNOLOGIA EMERGENTE DE MANUFACTURA ADITIVA LLAMADA “DIRECT INK WRITING”. EL ESTADO DEL ARTE DESARROLLADO HASTA LA FECHA USA COMO ELECTRODOS FIELTROS DE FIBRA DE CARBONO. DESAFORTUNADAMENTE, EL USO DE DICHOS FIELTROS, AUNQUE TIENE VENTAJAS INDUDABLES, TAMBIEN TIENE CIERTAS DESVENTAJAS. ALGUNAS SON DE CARACTER ESTRATEGICO, YA QUE SON POCAS COMPAÑIAS EN EL MUNDO LAS QUE SON CAPACES DE FABRICARLO Y EL COSTE EL SUMINISTRO PUEDE DIFICIL DE ASEGURAR. PERO LOS PROBLEMAS MAS IMPORTANTES EN EL USO DE LOS FIELTROS SE ASOCIAN A SU COMPORTAMIENTO ELECTROQUIMICO QUE ES MUY DIFICIL DE MEJORAR. EL USO DE MATERIALES DIVERSOS (PARA EL ELECTRODO Y CATALIZADORES) QUE SE PUEDAN COMBINAR EN PASTAS IMPRIMIBLES TRAERIA LA OPORTUNIDAD DE CREAR NUEVAS ARQUITECTURAS 3D QUE MINIMIZASEN LA PERDIDA DE CARGA DEL FLUIDO, OPTIMIZAR LA INTERFASE ELECTRODO/ELECTROLITO PARA MAXIMIZAR LA CINETICA DE LAS REACCIONES DESEADAS DEL HIERRO Y MINIMIZAR, O INHIBIR, LAS REACCIONES PARASITAS, DE LAS CUALES LA EVOLUCION DE HIDROGENO ES LA MAS IMPORTANTE. ESTA REACCION TAMBIEN OCURRE EN EL ANODO DE OTRAS BATERIAS DE FLUJO REDOX, COMO LAS QUE CONTIENEN SALES DE ZN, CR O V. LOS ELECTROCATALIZADORES SON ESENCIALES PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO ELECTROQUIMICO DE LOS ELECTRODOS, Y SE PODRIAN AÑADIR EN LAS PASTAS IMPRIMIBLES, O CON TRATAMIENTOS POSTERIORES. AUNQUE NO ESTA EN EL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO (POR LAS LIMITACIONES TEMPORALES) LA FABRICACION ADITIVA PODRIA PERMITIR, EN EL FUTURO, IMPRIMIR NO SOLO LOS ELECTRODOS EN GEOMETRIAS MAS O MENOS COMPLEJAS, SINO TAMBIEN DE FORMA SIMULTANEA IMPRIMIR LOS COLECTORES, LOS MARCOS DE FLUJO E INCLUSO LOS SELLOS. ESTO PERMITIRIA QUE ESTOS ELECTRODOS FUESEN COMPETITIVOS CON LOS USADOS EN EL ESTADO DEL ARTE, YA QUE EL MONTAJE DE LOS “STACKS” DE ELECTRODOS SE SIMPLIFICARIA ENORMEMENTE.FINALMENTE, DURANTE EL PROYECTO SE CONSTRUIRA UNA PEQUEÑA CELDA DE FLUJO QUE PERMITA LA VALIDACION DEL CONCEPTO DE LA NUEVA BATERIA DE FLUJO DE TODO-FE, USANDO TODOS LOS COMPONENTES DESARROLLADOS EN EL PROYECTO GLOBAL, CONSIGUIENDO UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA MAS SOSTENIBLE, MAS ASEQUIBLE Y MAS EFICIENTE. EL EXITO DE ESTA PROPUESTA ABRIRIA NUEVAS LINEAS DE INVESTIGACION QUE PERMITIESEN OPTIMIZAR LOS DIVERSOS COMPONENTES Y AUMENTAR EL TRL, PERMITIENDO A LAS BATERIAS DE FLUJO ALCANZAR NUEVOS NICHOS DE MERCADO VEDADOS EN LA ACTUALIDAD POR EL ALTO COSTE O EL BAJO RENDIMIENTO DE LAS BATERIAS ACTUALES DE VANADIO. DURANTE EL PROYECTO SE ABORDARAN NUEVOS RETOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS QUE PERMITIRAN EL DESARROLLO DE NUEVAS BATERIAS, Y TAMBIEN EL DESARROLLO DE UNA NUEVA FAMILIA DE ELECTRODOS IMPRESOS CON ARQUITECTURAS COMPLEJAS Y EFICIENTES QUE PUDIESEN IMPACTAR EN OTROS CAMPOS DE LA TRANSICION ENERGETICA. LMACENAMIENTO ELECTROQUIMICO DE ENERGIA\ARQUITECTURAS 3D\ELECTROCATALIZADORES MEMBRANAS ANIONICAS\ELECTROLITOS DE HIERRO\BATERIAS DE FLUJO REDOX ver más
01/01/2021
CSIC
172K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 172K€
Líder del proyecto
AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 2-3 552M