Description du projet
Des batteries lithium-ion améliorées pour les véhicules électriques
Le projet SiGNE, financé par l’UE, entend développer une technologie avancée de batteries lithium-ion présentant une densité énergétique plus élevée par rapport aux techniques de pointe actuelles, ainsi qu’une chimie optimisée et un temps de charge plus rapide. Pour atteindre leurs objectifs, les chercheurs vont utiliser une certaine quantité de silicium dans l’anode, puis la connecter électriquement au matériau en graphite. Les nanofils amélioreront les propriétés bénéfiques du silicium en augmentant l’étendue de la surface disponible pour le contact avec l’électrolyte. Un séparateur durable à base de fibres sera développé, et agira comme une couche d’isolation entre l’anode et la cathode. Les chercheurs procéderont à une démonstration grandeur nature de cette batterie innovante, en vue de faciliter son adoption dans les véhicules électriques. Ils prendront également en compte les principes de l’économie circulaire pour envisager des applications de seconde vie au terme de la durée de vie de la batterie.
Objectif
SiGNE will deliver an advanced lithium-ion battery (LIB) aimed at the High Capacity Approach targeted in this work programme. Specific objectives are to (1) Develop high energy density, safe and manufacturable Lithium ion battery (2) optimise the full-cell chemistry to achieve beyond state of art performance (3) Demonstrate full-cell fast charging capability (4) Show high full-cell cycling efficiency with >80% retentive capacity (5) Demonstrate high sustainability of this new battery technology and the related cost effectiveness through circular economy considerations and 2nd life battery applications built upon demonstrator and (6) Demonstrate high cost-competitiveness, large-scale manufacturability and EV uptake readiness.
SiGNE will achieve these objectives by incorporation of 30% Si as a composite where it is electrically connected to the Graphite in nanowire form. This will realise a volumetric ED of >1000 Wh/L when pre-lithiated and paired with a Ni-rich NCM cathode optimised to deliver 220 mAh/g. This will be further enabled by a specifically designed electrolyte to maximise the voltage window and enable stable SEI formation. A sustainable fibre based separator with superior safety features s in terms of thermal and mechanical stability will be developed. SiGNE will establish the viability of volume manufacturing with production quantities of battery components manufactured by project end. The battery design and production process will be optimised in a continuous improvement process through full cell testing supported by modelling to optimise electrode and cell designs through manufacture as a prismatic cell and prototype testing at by OEMs. (SOH) monitoring across the entire battery lifecycle will optimise safety 2nd use viability. SIGNE will go significantly beyond SoA with recovery of anode, cathode and electrolyte components. In this circular economy approach recovered materials will be returned to the relevant work package to produce new electrodes.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinateur
- Limerick
Irlande