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PCI2019-103604

Financiado

TENSIONES MECANICAS EN COMPONENTES LAMINARES DE IONES LITIO: LA MURALLA A FRANQU...

TENSIONES MECANICAS EN COMPONENTES LAMINARES DE IONES LITIO: LA MURALLA A FRANQUEAR PARA EL USO DE BATERIAS DE LI EN APLICACIONES INTENSIVAS LA DENSIDAD DE ENERGIA ALMACENADA EN LAS BATERIAS DE IONES LITIO (LIBS) HA AUMENTADO DURANTE LA ULTIMA DECADA EN APROXIMADAMENTE UN 10% ANUAL, ESTA TASA ES MUY INFERIOR AL AUMENTO DEL 500% QUE SE NECESITA PARA QUE LAS LIBS REEMPLA... ver más

01/01/2019

CSIC

70K€

Presupuesto del proyecto: 70K€

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 2019-01-01

0% 100%

Participantes

CSIC

Lider

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA...

TRL 2-3 | 552M€

Presupuesto del proyecto 70K€

Descripción del proyecto LA DENSIDAD DE ENERGIA ALMACENADA EN LAS BATERIAS DE IONES LITIO (LIBS) HA AUMENTADO DURANTE LA ULTIMA DECADA EN APROXIMADAMENTE UN 10% ANUAL, ESTA TASA ES MUY INFERIOR AL AUMENTO DEL 500% QUE SE NECESITA PARA QUE LAS LIBS REEMPLACEN A LOS COMBUSTIBLES FOSILES EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ, DADO QUE NO ES POSIBLE CREAR LIBS DE MAYOR VOLUMEN PARA LOS COCHES ELECTRICOS Y OTRAS APLICACIONES QUE DEMANDEN MUCHA ENERGIA, DEBIDO A SU ALTO COSTE Y PESO, NECESITAMOS MEJORAR DRASTICAMENTE LA CAPACIDAD Y LA POTENCIA DE LAS BATERIAS, LA CAPACIDAD, SEGURIDAD Y FIABILIDAD DE UNA BATERIA ESTAN DETERMINADAS POR LAS INTERACCIONES MECANICAS Y ELECTROQUIMICAS ENTRE SUS COMPONENTES, LAS CUALES A SU VEZ ESTAN LIMITADAS POR FENOMENOS MICROSCOPICOS, EN UNA LIB, ESTOS PARAMETROS FUNCIONALES SE BASAN EN EL EQUILIBRIO ENTRE LA ELECTROQUIMICA REDOX DEL LI Y LA RESPUESTA MECANICA DEL COMPONENTE A LA INTERCALACION DE LI, ESTA RESPUESTA (UN GRADIENTE DE TENSIONES MECANICAS) DEBE HOMOGENEIZAR LA CONCENTRACION DE LI DE MANERA REVERSIBLE DURANTE LA DESCARGA DE LA BATERIA, SIN EMBARGO, OTRAS FUENTES DE TENSIONES ESTRUCTURALES (EJ, LAS TENSIONES INTRINSECAS DEBIDO A LA MORFOLOGIA GRANULAR-POROSA DE LOS COMPONENTES, O LAS TENSIONES DE DESACOPLE DEBIDO A LA GEOMETRIA DEL DISPOSITIVO FORMADO POR CAPAS HETEROGENEAS APILADAS) INTERFIEREN EN DICHA RESPUESTA INUTILIZANDO UNA FRACCION SIGNIFICATIVA DEL VOLUMEN DEL COMPONENTE, ESTA FRACCION, FORMADA POR REGIONES DONDE LA ESTEQUIOMETRIA DE LI ES FIJADA IRREVERSIBLEMENTE, AUMENTA PROGRESIVAMENTE DURANTE LOS CICLOS DE CARGA-DESCARGA DE LA BATERIA SIMILAR A UN FENOMENO DE FATIGA TERMOMECANICA, EN RESUMEN, LA DENSIDAD DE ENERGIA ALMACENADA Y LA CARGA MOVIL SE REDUCEN, LA PROXIMA GENERACION DE LIBS PARA DISPOSITIVOS DE CONSUMO INTENSIVO DE ENERGIA REQUIERE INVESTIGAR LA INFLUENCIA DE LAS TENSIONES ESTRUCTURALES EN LAS PROPIEDADES FUNCIONALES DE LAS LIBS CON EL FIN DE PROPONER SOLUCIONES TECNOLOGICAS VIABLES A ESTOS PROBLEMAS,LOS OBJETIVOS DE ESTA PROPUESTA SON: (I) CARACTERIZAR LOS PROCESOS ELECTROQUIMICOS RELACIONADOS CON LAS TENSIONES MECANICAS EN COMPONENTES DE IONES LITIO EN FORMA DE PELICULA DELGADA, (II) CORRELACIONAR SUS RESPUESTAS ELECTROQUIMICA Y MECANICA A TRAVES DE MODELOS AVANZADOS, Y (III) DESARROLLAR ESTRATEGIAS DE DISEÑO PARA BATERIAS DE MULTIPLES CAPAS CON CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO, SEGURIDAD Y VIDA UTIL MEJORADOS, TAMBIEN DESARROLLAREMOS NUEVOS ENFOQUES PARA LA CARACTERIZACION EN FUNCIONAMIENTO DE LAS LIBS, NUESTRO OBJETIVO A LARGO PLAZO ES CONTRIBUIR AL DESARROLLO DE LIBS ADECUADAS PARA APLICACIONES QUE DEMANDEN UN USO INTENSIVO DE ENERGIA (EJ, EN EL SECTOR AUTOMOTRIZ) CON EL PROPOSITO DE AUMENTAR LA COMPETITIVIDAD DE LA INDUSTRIA DE LA UE,EL PROYECTO PROPONE CARACTERIZAR IN-SITU LAS TENSIONES MECANICAS EN LAS ESCALAS CARACTERISTICAS DE LOS SOLIDOS GRANULADOS (LA NANOESCALA), RESOLUCION ESPACIAL QUE ESTA FUERA DEL ALCANCE DE LAS TECNICAS ESTANDARES UTILIZADA EN EL MUNDO ACADEMICO Y LA INDUSTRIA, MEDIREMOS LAS DISTRIBUCIONES DE TENSIONES EN ELECTRODOS Y SEPARADORES DE LI EN CONDICIONES GALVANOSTATICAS Y POTENCIODINAMICAS, TANTO ESTACIONARIAS COMO CICLICAS, Y TAMBIEN BAJO CARGAS EXTERNAS DE FLEXION Y TRACCION, ADICIONALMENTE CARACTERIZAREMOS LAS TENSIONES MECANICAS GENERADAS "IN-OPERANDO" EN LOS COMPONENTES LAMINARES, A FIN DE PODER CORRELACIONARLAS CON LAS PROPIEDADES FUNCIONALES DE LAS LIBS, BATERIA DE IONES LITIO\TENSIONES MECANICAS\ELECTROMECANOQUIMICA\PROPIEDADES MECANICAS A NANOESCALA

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