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TED2021-129254B-C22

Financiado

SINTESIS Y CARACTERIZACION IN-SITU DE MATERIALES PARA LA ENERGIA

DENTRO DEL CAMPO DE LA RECOLECCION Y EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, LOS MATERIALES TERMOELECTRICOS (TE) Y LAS BATERIAS DE ESTADO SOLIDO (SSB) SUFREN PROBLEMAS QUE PUEDEN IDENTIFICARSE Y CUANTIFICARSE MEDIANTE TECNICAS DE VANGUARDIA... ver más

01/01/2021

CSIC

288K€

Presupuesto del proyecto: 288K€

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 2021-01-01

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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 288K€

Descripción del proyecto DENTRO DEL CAMPO DE LA RECOLECCION Y EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, LOS MATERIALES TERMOELECTRICOS (TE) Y LAS BATERIAS DE ESTADO SOLIDO (SSB) SUFREN PROBLEMAS QUE PUEDEN IDENTIFICARSE Y CUANTIFICARSE MEDIANTE TECNICAS DE VANGUARDIA IN SITU, COMO LA MICROSCOPIA ELECTRONICA Y LA ESPECTROSCOPIA SIMS. AMBOS SON CAPACES DE SONDEAR MATERIALES, CON RESOLUCION DESDE ESCALA ATOMICA HASTA MILIMETRICA. ESTE PROYECTO TIENE, POR TANTO, UN DOBLE OBJETIVO. POR UN LADO, EL EQUIPO CUENTA CON UNA DILATADA EXPERIENCIA EN LA PREPARACION Y CARACTERIZACION DE MATERIALES TE. PARA ALGUNOS TIPOS (EJ: SKUTTERUDITAS) HEMOS DESCRITO FENOMENOS COMO LA SEGREGACION DE FASES Y LA NANOESTRUCTURACION, QUE PUEDEN APROVECHARSE PARA OPTIMIZAR SUS PROPIEDADES. EN EL PRESENTE PROYECTO SE ABORDARAN ASPECTOS NOVEDOSOS COMO LA PREPARACION A PRESION MODERADA DE MATERIALES COMPLEJOS, APROVECHANDO LA FENOMENOLOGIA DE LAS ALEACIONES DE ALTA ENTROPIA. SE SABE QUE LAS SSB, POR OTRO LADO, EXPERIMENTAN PROBLEMAS DE INTERFASE CUANDO SE UTILIZAN ELECTROLITOS SOLIDOS. EN AMBOS CASOS, LA COORDINACION DE ESTE SUBPROYECTO, DESARROLLADO EN EL ICMM-CSIC, CON EL LIDERADO POR PERSONAL DE LA UCM PERMITIRA, DE FORMA UNICA, LA COMPRENSION DE LA MICROESTRUCTURA DE SISTEMAS TAN COMPLEJOS, COMO PASO IMPRESCINDIBLE PARA OPTIMIZAR LAS PROPIEDADES MACROSCOPICAS DE BATERIAS Y MATERIALES TE.LA IMPLEMENTACION DE SSB SERIA DETERMINANTE PARA EL ALMACENAMIENTO EFICIENTE DE ENERGIA. EL USO DE ELECTROLITOS SOLIDOS INORGANICOS EN LUGAR DE LIQUIDOS ORGANICOS INFLAMABLES MEJORARA LA SEGURIDAD, LA ENERGIA Y LA DENSIDAD DE POTENCIA. SIN EMBARGO, EL PROGRESO EN SSBS ESTA IMPEDIDO POR LA FALTA DE MATERIALES ADECUADOS Y SU INTEGRACION EN CELULAS FUNCIONALES. EN LOS ULTIMOS AÑOS, SE HAN DESCRITO ELECTROLITOS INORGANICOS CON ALTAS CONDUCTIVIDADES DE LI/NA, QUE MEJORAN LA ESTABILIDAD ELECTROQUIMICA. LOS DE TIPO OXIDO NASICON Y HALURO AXBCL6 (CERAMICA A=LI, NA, B (III, IV)), TIENEN CONDUCTIVIDADES IONICAS A RT CERCANAS A LOS LIQUIDOS Y FORMAN INTERFACES ESTABLES CON METALES ALCALINOS Y CATODOS DE ALTO VOLTAJE. SIN EMBARGO, LAS INTERFACES SOLIDAS AUN NO SE HAN OPTIMIZADO PORQUE NO SE ENTIENDEN BIEN. EN ESTE SUBPROYECTO NUESTRO OBJETIVO ES DESARROLLAR SSB SEGURAS, DURADERAS Y DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA MEDIANTE LA INCORPORACION DE ELECTROLITOS SOLIDOS INORGANICOS COMPUESTOS, CON ALTO CONTENIDO DE ALCALI (LI, NA), COMPATIBLES CON ANODOS DE METAL LI/NA Y CATODOS DE ALTO VOLTAJE. SE INCORPORARAN METODOS DE PROCESAMIENTO RAPIDOS A BAJA TEMPERATURA (FASE LIQUIDA, SINTERIZACION POR SPARK-PLASMA Y METODOS DE INFILTRACION) Y EL ENSAMBLAJE DE CELDAS SIN ANODO CON COLECTORES DE CORRIENTE 3D. LA COMPRENSION CUANTITATIVA DE LA EVOLUCION ESTRUCTURAL Y QUIMICA DE LAS INTERFACES SE DESARROLLARA MEDIANTE CARACTERIZACION QUIMICA Y ESTRUCTURAL MULTIESCALA, CON MEDICIONES IN-SITU/OPERANDO (TEM, SIMS) BASADAS EN EL ACOPLO DE MEDIDAS ELECTROQUIMICAS CON TECNICAS ESPECTROCOPICAS (SIMS) Y MICROSCOPICAS (TEM). EL PROYECTO ES RELEVANTE PUES DEL CONOCIMIENTO A NIVEL MICROSCOPICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS INTERCARAS, LAS SSBS SE PODRAN ENSAMBLAR DE MANERA SEGURA COMO DISPOSITIVOS ESTABLES, QUE SE PUEDAN CICLAR DURANTE MAS TIEMPO Y MUESTREN DENSIDADES DE ENERGIA Y POTENCIA MEJORADAS. DADO QUE LA CARRERA PARA LA COMERCIALIZACION HA ESTADO LIMITADA HASTA LA FECHA POR EL MAL FUNCIONAMIENTO DE LAS INTERCARAS DE ESTADO SOLIDO, ESTE PROYECTO ES EXTREMADAMENTE NECESARIO Y TIENE UN GRAN POTENCIAL DE IMPACTO ACADEMICO, INDUSTRIAL Y SOCIO-ECONOMICO.

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