Descrizione del progetto
Batterie agli ioni di litio migliori per i veicoli elettrici
Il progetto SiGNE, finanziato dall’UE, mira a sviluppare una tecnologia avanzata per le batterie agli ioni di litio con una maggiore densità energetica, una chimica ottimizzata e tempi di ricarica più rapidi rispetto allo stato dell’arte. Per raggiungere i loro obiettivi, i ricercatori utilizzeranno una determinata quantità di silicio nell’anodo e lo collegheranno elettricamente al materiale di grafite. I nanofili miglioreranno le proprietà benefiche del silicio aumentando la quantità di superficie disponibile a contatto con l’elettrolita. Verrà sviluppato un separatore a base di fibre sostenibili che fungerà da strato di isolamento tra l’anodo e il catodo. I ricercatori dimostreranno l’innovativa batteria su scala per consentirne l’adozione nei veicoli elettrici. Inoltre, prenderanno in considerazione i principi dell’economia circolare per affrontare le applicazioni di seconda vita una volta terminata la durata della batteria.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinatore
- Limerick
Irlanda