Descrizione del progetto
Creare prototipi di batterie al sodio allo stato solido sicure
Le tradizionali batterie agli ioni di litio si basano su materiali difficili da reperire, che presentano rischi per la sicurezza. Il progetto STREAM, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, intende risolvere tale problema analizzando le batterie al sodio interamente allo stato solido e le loro proprietà elettrochimiche e meccaniche. Il gruppo di ricerca esaminerà la propagazione dei metalli attraverso l’elettrolita, effettuando misurazioni ottiche sulle celle in condizioni di lavoro mediante l’impiego della geometria euclidea e di una progettazione all’avanguardia. Tramite questi dati, calcolerà la pressione ottimale della pila e lo spessore dell’elettrolita al fine di produrre celle per un prototipo nuovo di zecca, limitando la potenziale formazione di dendriti. Il prototipo sarà inoltre privo di solventi e immediatamente scalabile.
Obiettivo
Na-based all-solid-state batteries (ASSBs) are promising alternatives to solve the intrinsic safety and raw materials availability issues related to current Li-ion technology. Moreover, they theoretically overcome the state-of-the-art performance of available cells, by enabling the use of metallic negative electrode. However, the metal penetration over cycling plagues the performance of ASSBs, leading to dangerous short circuits, which can be mitigated by opportune synthesis conditions of the solid electrolytes, as well as by opportune cell stack pressure. To get insights into Na-based systems, at present under explored, this project, STREAM (Sodium Through Rigid Electrolyte: Advanced Measurements), aims to study the relations between mechanical properties and electrochemical behaviour of a selected class of Na-based solid electrolytes, SEs (hydroborates and derivatives), prepared by cost-effective, solvent-free and upscalable mechanochemical syntheses. The metal propagation through the electrolyte will be studied by operando optical measurements on symmetrical Na|SE|Na cells, with an in-plane geometry, a cutting-edge investigation technique never applied to such class of materials, flanked by post mortem SEM and AFM characterizations. The opportune conditions of preparation and cell manufacturing (stack pressure, electrolyte thickness) preventing or limiting the dendrite formation will be therefore transferred to a complete cell prototype, equipped with high-voltage-operating positive electrodes. By correlating electrochemical signature with mechanism of cell failure driven by metal propagation inside the battery, this study will provide a reliable series of data that can open the gate for implementing AI-driven quality control and safety tests on commercial/prototypes ASSBs.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze naturaliscienze chimicheelettrochimicapile elettriche
- scienze naturaliscienze chimichechimica inorganicametalli alcalini
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Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
07100 Sassari
Italia