Desarrollo de electrodos gruesos mediante diferentes técnicas de fabricación cerámica para baterías de estado sólido- THEBAT Projects uri icon

type

  • National Research Project

reference

  • PID2022-140373OB-I00

date/time interval

  • September 1, 2023 - August 31, 2026

abstract

  • El Proyecto THEBAT tiene como objetivo principal desarrollar electrodos gruesos libres de disolventes con altas prestaciones y con
    espesores superiores a 500 µm mediante diferentes técnicas de procesado cerámico. La principal aplicación es en baterías de estado
    sólido (ASSBs) de Li y Na con alta densidad de energía y potencia. La principal característica de este tipo de electrodos es que permiten
    reducir la cantidad de materiales inactivos, que no contribuyen al almacenamiento de energía, aumentando considerablemente la
    capacidad volumétrica y por unidad de área de la batería. Además, al no tener electrolitos líquidos ni disolventes, las baterías serán más
    seguras (sin riesgos de explosión o de incendio) y podrán operar en un intervalo más amplio de temperatura (-20 - 140 ºC) lo que
    extiende sus potenciales aplicaciones.
    En este proyecto, se plantea el desarrollo de tres tipos de electrodos gruesos ( 500 µm) composites por diferentes técnicas de
    fabricación como son el Moldeo por Inyección/extrusión de polvos, la extrusión termoplástica, el prensado en caliente a baja temperatura.
    Además, se desarrollarán dos tipos de electrodos ultra-gruesos ( 1000 µm) en forma de malla con estructura de poros
    jerarquizada mediante la impresión 3D utilizando las técnicas de Fused Filament Fabrication y la de Robocasting. La mayoría de estas
    técnicas de fabricación son fácilmente escalables a nivel industrial y algunas de ellas, como las de impresión 3D ofrecen la posibilidad de
    fabricar electrodos con formas complejas, lo que abre las puertas a baterías con diseños personalizados. Todos estos electrodos, libres
    de disolventes, no utilizan NMP, lo que los hace amigables con el medio ambiente. Como materiales activos. se emplearán polvos
    comerciales de los principales materiales catódicos (LFP, LCO, NMC, NCA) y como ánodo se usará LTO.
    En paralelo, se van a desarrollar nuevos electrolitos poliméricos e híbridos. Las estructuras poliméricas estarán basad

keywords

  • baterias de litio y sodio, electrodos gruesos, electrolitos poliméricos e híbridos, moldeo por inyección/extrusión de polvos, impresión 3d.; lithium and sodium batteries, thick electrodes, polymer and hybrid electrolytes, powder injection/extrusion moulding, 3d printing