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PCI2022-133005

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SOLID-STATE POTASSIUM-ION BATTERIES FOR SAFE AND SUSTAINABLE ENERGY STORAGE

EL OBJETIVO DEL PROYECTO SPIRIT ES DESARROLLAR UNA BATERIA DE ION POTASIO DE ESTADO SOLIDO (BIKES) SEGURA, SOSTENIBLE Y COMPETITIVA EN COSTE PARA APLICACIONES ESTACIONARIAS A GRAN ESCALA Y PARA ELECTROMOVILIDAD LIGERA, CON DENSIDA... ver más

01/01/2022

UCM

201K€

Presupuesto del proyecto: 201K€

Líder del proyecto

Universidad Complutense de Madrid No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3277

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2022-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Líder del proyecto

Universidad Complutense de Madrid No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3277

Presupuesto del proyecto 201K€

Descripción del proyecto EL OBJETIVO DEL PROYECTO SPIRIT ES DESARROLLAR UNA BATERIA DE ION POTASIO DE ESTADO SOLIDO (BIKES) SEGURA, SOSTENIBLE Y COMPETITIVA EN COSTE PARA APLICACIONES ESTACIONARIAS A GRAN ESCALA Y PARA ELECTROMOVILIDAD LIGERA, CON DENSIDADES ENERGETICAS COMPARABLES A LAS ACTUALES BATERIAS DE ION-LITIO (BIL) Y COMPETITIVAS CON LAS BATERIAS DE ION-SODIO (BIS). EL SECTOR DEL VEHICULO ELECTRICO ESTA CRECIENDO SIGNIFICATIVAMENTE, Y EL USO DE SISTEMAS ESTACIONARIOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA SE CONVERTIRA EN UN FACTOR CLAVE EN LA TRANSICION HACIA FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES MAS RESPETUOSAS CON EL MEDIO AMBIENTE, LO QUE REQUERIRA TECNOLOGIAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA MAS EFICIENTES Y SEGURAS. AUNQUE LAS BILS SON DISPOSITIVOS ESTABLECIDOS EN NUESTRA SOCIEDAD DEBIDO A SU ALTA DENSIDAD ENERGETICA, SON CRITICAS DESDE EL PUNTO DE VISTA MEDIOAMBIENTAL, DEBIDO AL USO DE MATERIAS PRIMAS TOXICAS Y ESCASAS PARA LA SINTESIS DE SUS MATERIALES ACTIVOS: COBALTO, GRAFITO Y LITIO.LAS BIKES SON CANDIDATAS PROMETEDORAS PARA PERMITIR EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA RENOVABLE A GRAN ESCALA, YA QUE EL USO DE POTASIO COMO PORTADOR DE CARGA CONFIERE VENTAJAS SOBRE EL USO DE IONES LITIO Y SODIO, TALES COMO, ALTAS DENSIDAD DE ENERGIA Y POTENCIA -EL K+ DIFUNDE MAS RAPIDO QUE LI+ Y NA+ Y TIENE UN POTENCIAL DE REDUCCION MENOR- ESTE ULTIMO PARAMETRO TAMBIEN DA LUGAR A BATERIAS MAS SEGURAS, Y GLOBALMENTE SON SEE DE BAJO COSTE Y SOSTENIBLES. EN ESTE SENTIDO, LOS COMPONENTES DE LAS BIKES DESARROLLADAS EN SPIRIT SE BASARAN EN MATERIAS PRIMAS NO CRITICAS (POTASIO Y HIERRO EN LUGAR DE CATODOS BASADOS EN LITIO Y COBALTO/NIQUEL, RESPECTIVAMENTE) Y SE PRODUCIRAN MEDIANTE RUTAS DE SINTESIS ENERGETICAMENTE EFICIENTES (PROCESOS DE SINTESIS A TEMPERATURA INTERMEDIA EN LUGAR DE LOS 2000-3000 ºC DEL GRAFITO PARA BILS Y BIKS). LOS ELECTROLITOS POLIMERICOS DE ESTADO SOLIDO (EPES) SIN FLUOR SUSTITUIRAN A LOS COMPONENTES POTENCIALMENTE TOXICOS DE SAL Y DISOLVENTES ORGANICOS INFLAMABLES DEL ELECTROLITO COMERCIAL DE LAS BATERIAS DE LI Y NA. SPIRIT DESARROLLARA EPES COMPLETAMENTE NUEVOS (TRL1) ELECTROLITO POLIMERICO DE DOBLE-ION Y ELECTROLITO DE POLIMERO DE UN SOLO ION. LA TRANSFERENCIA DE CARGA EN LA INTERFASE ENTRE EL ELECTROLITO Y EL ELECTRODO SE VERA FAVORECIDA POR LA ADICION DE PEQUEÑAS CANTIDADES DE LIQUIDO IONICO (LI) (NO VOLATIL, NO INFLAMABLE Y SIN FLUOR), QUE DESARROLLARA NUESTRO SOCIO INDUSTRIAL (TRL1). ENTRE LOS MATERIALES DE ELECTRODO, EL CATODO SERA BLANCO DE PRUSSIA DE HIERRO Y MANGANESO. SPIRIT SE CENTRARA EN LA REUTILIZACION DE MATERIALES PROCEDENTES DE RESIDUOS DE BIOMASA MEDIANTE EL DESARROLLO DE UN ANODO DE CARBONO DURO DE ALTA ENERGIA ESPECIFICA, Y SU RENDIMIENTO ELECTROQUIMICO SE MEJORARA CONTROLANDO LA MICROESTRUCTURA Y LA MORFOLOGIA MODIFICANDO SU PROCESADO (TRL2). ALTERNATIVAMENTE, SE DESARROLLARA UN ANODO DE OXIDO DE TITANIO (TI-OX), QUE INTERCALA EL POTASIO A UN MAYOR VOLTAJE, PARA BIKES MAS SEGURAS Y DE MAYOR POTENCIA. SE INVESTIGARA LA INTERFASE ELECTRODO-ELECTROLITO, CON TECNICAS DE CARACTERIZACION AVANZADAS. ENTENDER LA COMPATIBILIDAD QUIMICA DE LOS DIFERENTES COMPONENTES SERA CRUCIAL PARA OPTIMIZARLOS Y COMPRENDER EL MECANISMO DE DEGRADACION DURANTE EL CICLADO DE LA BATERIA PERMITIRA AMPLIAR SU VIDA UTIL Y ALCANZAR EL OBJETIVO PRINCIPAL DE SPIRIT: VALIDAR UNA BIKSS A ESCALA DE LABORATORIO (TRL4) CON UNA VIDA SUPERIOR A 1500 CICLOS, UNA ENERGIA ESPECIFICA DE 150 WH-KG-1 Y DENSIDAD DE POTENCIA DE 300 KW-M-3, COMPARABLE CON LAS BILS, Y COMPETITIVA CON LAS BISS

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