Ficha proyecto IVACE
Título
Estrategias para alargar la vida útil de baterías de litio basadas en nuevos materiales y sensorización de celdas.
Resumen
En el proyecto BATSENS se implementarán estrategias que permitan alargar la vida útil de baterías de Li-ion, mediante el desarrollo de nuevos materiales más estables, la sensorización de los componentes en celda y el análisis post-mortem de las celdas. La estrategia planteada será accesible para evaluar la seguridad, capacidad y extensión de la vida útil de las celdas obtenidas mediante el empleo de los nuevos materiales desarrollados frente a los materiales actualmente empleados en las celdas comerciales. La integración y uso de sensores permitirán la monitorización de los parámetros internos de la celda sin afectar a las capacidades de la misma. Por último, el diseño de la tecnología Post-Mortem posibilitará la determinación de los procesos de degradación de una celda de Li-ion.
Resultados
• Mejora de la estabilidad de cátodos NMC ricos en níquel. La disminución de la mezcla catiónica Ni/Li mediante el control de la etapa de calcinación y el post-tratamiento con dopantes o el recubrimiento de la superficie del material permitirán hacer uso de cátodos estables y con una alta densidad energética. • Membranas poliméricas con propiedades mecánicas y térmicas mejoradas por la adición de dopantes cerámicos. La presencia de una membrana polimérica mecánica y térmicamente estable, a la vez que flexible permitirá un aumento considerable del tiempo de vida útil de la celda electroquímica, oponiéndose a problemas frecuentes como el crecimiento de las dendritas de Li y/o cambios de temperatura y volumen en la celda. • Desarrollo de sensor e integración en celda monocapa. La integración de un sensor permitirá la obtención de una Smart-cell, donde la monitorización de los parámetros en el interior de la celda, podrán proporcionar información de los posibles procesos degradativos que inducen al fallo de la celda. • Diseño del análisis Post-Mortem. La validación de una metodología de análisis Post-Mortem en baterías de Li-ion, mediante el empleo de métodos no destructivos con la aplicación de una caracterización fisicoquímica y electroquímica, dotará a las empresas que trabajen en baterías, detectar los procesos degradativos que han causado el fallo de la celda y afrontar el problema mediante una estrategia de segunda vida o reciclado de los componentes.
Áreas de conocimiento y líneas tecnológicas
Sectores de aplicación
1
Tecnologías energéticas
L1 - Distribución de energía: almacenamiento energético; baterías y supercondensadores; integración en las redes eléctricas y algoritmos de control avanzado; modelado de sistemas de baterías, BMS, hibridación con supercondensadores; electrónica de potencia
L2 - Eficiencia energética, almacenamiento de energía (supercondensadores, baterías)
L3 - Tecnología energética: almacenamiento energético; baterías y supercondensadores; integración en las redes eléctricas y algoritmos de control avanzado; modelado de sistemas de baterías, BMS, hibridación con supercondensadores; electrónica de potencia
L4 - Transmisión de energía: almacenamiento energético; baterías y supercondensadores; integración en las redes eléctricas y algoritmos de control avanzado; modelado de sistemas de baterías, BMS, hibridación con supercondensadores; electrónica de potencia
Energía y agua
Proyecto financiado por