Descrizione del progetto
Batterie più durature ed ecologiche per il futuro
Alla luce della crescente dipendenza dalle batterie agli ioni di litio (LIB) per alimentare i nostri dispositivi e facilitare la transizione verso le fonti di energia rinnovabili, si pongono dei problemi che è necessario risolvere urgentemente: aumentare la loro limitata durata e ridurre l’elevato impatto ambientale che esercitano. Le LIB sono soggette a deterioramento nel corso del tempo e la loro produzione genera notevoli emissioni di carbonio. In questo contesto, il progetto SALAMANDER, finanziato dall’UE, offre una soluzione innovativa per superare queste sfide. In particolare, il progetto si prefigge di incorporare sensori avanzati e capacità di autorigenerazione all’interno delle LIB, creando batterie intelligenti in grado di rilevare e riparare autonomamente i danni subiti. Questo approccio innovativo non solo promette di aumentare la durata e l’affidabilità delle batterie, ma si trova anche in linea con l’obiettivo di garantire la sostenibilità della loro catena del valore europea, nonché un futuro più verde.
Obiettivo
The core concept of the SALAMANDER project is to develop and integrate embedded sensors and self-healing functionality in Li-ion batteries (LIB) to enhance their quality, reliability, and lifetime. This is achieved by demonstrating “smart” aspects in the battery which analyze indicators of its own degradation and independently respond with external stimuli to trigger on-demand self-healing. To achieve this goal, the project proposes 3 types of sensors with 2 types of self-healing mechanisms to counteract the most threatening and damaging reactions that occur in a typical LIB. On the anode, a resistance sensor array will be printed onto its surface to sense the degree of electrode fracture in the silicon/carbon composite anode. The anode will be embedded with a self-healing polymer network which upon thermal activation helps re-bind the silicon nanoparticles. For the cathode, an electrochemical sensor array is printed onto the separator to sense the dissolution of Mn from the LiNiMnCoO2 (NMC) cathode. To prevent Mn ions from critically degrading the cell, the cathode will be embedded with heat-activated scavenging species which remove these ions. Lastly, an internal temperature sensor helps control the degree of thermal activation. In each degradation scenario, the sensors communicate with the battery management system (BMS), which uses a physics-based model to trigger controlled heating to activate self-healing. Additionally, a life cycle assessment will be conducted to validate the recyclability of the SALAMANDER battery and quantify how the environmental impact of manufacturing is offset by longer-lasting batteries. Thus, although the project’s technology is anticipated to be disruptive at the cell and BMS levels, its design would remain compatible with existing manufacturing and recycling processes. These outcomes thereby help meet the goal of BATTERY 2030+ for a competitive, sustainable European battery value chain and a more circular economy.
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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Parole chiave
Programma(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinatore
2007 Lillestrm
Norvegia