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PID2021-124681OB-I00

Financiado
QUIMICA LOCAL PARA BATERIAS SOSTENIBLES Y RECARGABLES BASADAS EN ANODOS DE ZN ME...
LA COMBUSTION DE COMBUSTIBLES FOSILES HA SIDO IDENTIFICADA COMO LA PRINCIPAL CAUSA DEL INCIPIENTE EFECTO INVERNADERO GLOBAL. LA TRANSICION A UN SISTEMA DE ENERGIA LIBRE DE CARBONO REQUIERE UNA ENORME CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE... LA COMBUSTION DE COMBUSTIBLES FOSILES HA SIDO IDENTIFICADA COMO LA PRINCIPAL CAUSA DEL INCIPIENTE EFECTO INVERNADERO GLOBAL. LA TRANSICION A UN SISTEMA DE ENERGIA LIBRE DE CARBONO REQUIERE UNA ENORME CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA PARA ADAPTAR LA FLUCTUANTE PRODUCCION RENOVABLE A PARTIR DE VIENTO Y SOL A LA DEMANDA EXISTENTE. LAS ACTUALES TECNOLOGIAS DE ALMACENAMIENTO ELECTROQUIMICO QUE TECNICAMENTE SERIAN CAPACES DE SATISFACER DICHA OPERACION, COMO LAS BATERIAS DE IONES DE LITIO Y LAS BATERIAS DE FLUJO REDOX DE VANADIO, SE BASAN EN ELEMENTOS DEMASIADO ESCASOS PARA SATISFACER LA IMPLANTACION A LA ESCALA NECESARIA.LAS BATERIAS DE ZINC HAN SURGIDO EN LA ULTIMA DECADA COMO UN CANDIDATO ADECUADO PARA ESTE DESAFIO. UN GRAN NUMERO DE GRUPOS DE INVESTIGACION HA PUBLICADO OBSERVACIONES DE ALTA POTENCIA, DENSIDAD DE ENERGIA Y CICLABILIDAD EN LAS LLAMADAS BATERIAS DE IONES DE ZINC, UTILIZANDO CATODOS DE INTERCALACION COMO MNO2, ELECTROLITOS ACUOSOS NEUTROS Y ZINC METALICO COMO ANODOS. EL PRECIO Y LA DISPONIBILIDAD DEL ZN Y LOS OTROS COMPONENTES INVOLUCRADOS EN EL SISTEMA, ASI COMO LOS ELECTROLITOS ACUOSOS, SEGUROS Y BENIGNOS PARA EL MEDIO AMBIENTE HAN CREADO UNA GRAN EXPECTATIVA EN TORNO A ESTE SISTEMA. SIN EMBARGO, LAS CONDICIONES EXPERIMENTALES QUE SE APLICAN A MENUDO TIENDEN A ENMASCARAR LAS DESVIACIONES DE LA REVERSIBILIDAD IDEAL.POR OTRO LADO, LAS BATERIAS DE ZINC-AIRE, QUE USAN EL OXIGENO COMO MATERIAL ACTIVO CATODICO, OFRECEN UNA DENSIDAD DE ENERGIA POTENCIALMENTE MUCHO MAS ALTA QUE LA BATERIA DE IONES DE LITIO: EN CAMBIO, SUELEN TENER CORTA CICLABILIDAD, DEBIDO A REACCIONES SECUNDARIAS TANTO EN EL CATODO COMO EN EL ANODO. SUSTITUYENDO EL ELECTROLITO ALCALINO CON UNO NEUTRO TAMBIEN EN ESTE CASO SE HA EXPERIMENTADO UNA MEJORA DE LA REVERSIBILIDAD.EN AMBOS SISTEMAS, EL MECANISMO DE REACCION ES COMPLEJO Y AUN SE ESTA DEBATIENDO. PARECE QUE LAS REACCIONES SECUNDARIAS TODAVIA PUEDEN ESTAR PRESENTES, PERO LO SUFICIENTEMENTE LIMITADAS COMO PARA QUE EL USO PRACTICO EN CIERTAS CONDICIONES PUEDA SER VIABLE. UNA COMBINACION DE REACCIONES INTERDEPENDIENTES DE INTERCALACION, PRECIPITACION Y DISOLUCION DESENCADENADAS POR EL PH LOCAL GOBIERNA EL MECANISMO PRINCIPAL, MIENTRAS QUE LA CORROSION, LA PASIVACION Y LAS DENDRITAS DE ZN SE CONSIDERAN ENTRE LAS PRINCIPALES REACCIONES SECUNDARIAS.EN ESTE PROYECTO PROPONEMOS EL USO DE TECNICAS AVANZADAS Y EL DESARROLLO DE EXPERIMENTOS ESPECIFICOS Y METODOS DE ANALISIS DE DATOS PARA ACCEDER AL ESTADO DE LOS ELEMENTOS CLAVE (COMO ZN, MN Y O) Y DETERMINAR LAS ESPECIES QUIMICAS INVOLUCRADAS. ESTO PERMITIRA COMPARAR LOS MECANISMOS DE PROCESOS PRINCIPALES Y NO DESEADOS EN FUNCION DE VARIOS PARAMETROS EXPERIMENTALES: EL CATODO, EL ELECTROLITO, LA OPERACION ELECTROQUIMICA. MEDIANTE EL USO DE ABSORCION DE RAYOS X, ESPECTROSCOPIA RAMAN Y OTRAS TECNICAS ANALITICAS, PREFERENTEMENTE OPERANDO, PRETENDEMOS ACCEDER A LA QUIMICA LOCAL QUE RIGE ESTAS REACCIONES EN DIFERENTES CONDICIONES, PARA EVALUAR LA VIABILIDAD DE ESTA TECNOLOGIA Y DISEÑAR ESTRATEGIAS QUE PUEDAN MITIGAR PROCESOS IRREVERSIBLES. AL MANTENER UN ENFOQUE ESPECIAL EN EL ELECTRODO DE ZN, ESPERAMOS QUE LOS CONOCIMIENTOS COMUNES BENEFICIEN TANTO A LA QUIMICA DE LA BATERIA DE IONES DE ZN COMO A LA DE ZN-AIRE. BSORCION DE RAYOS X\BATERIAS AQUOSA\BATERIAS ZINC-ION\BATERIAS METAL-AIRE\MEDIDAS OPERANDO\MICROSCOPIA ver más
01/01/2021
CSIC
97K€
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 97K€
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