Descripción del proyecto
Revolución en las baterías zinc-aire recargables eléctricamente y mejora del almacenamiento
Las soluciones de almacenamiento de energía y baterías desempeñan un papel crucial en el desarrollo y la aplicación de tecnologías innovadoras de energía renovable esenciales para lograr la neutralidad climática y reducir los costes energéticos. Sin embargo, la mayoría de las tecnologías actuales para baterías emplean materiales tóxicos o inflamables, presentan tiempos de almacenamiento reducidos y suelen depender de grandes cantidades de materias primas críticas, lo cual se traduce en costes elevados y falta de eficiencia. El equipo del proyecto HIPERZAB, financiado con fondos europeos, pretende dar respuesta a estos retos mediante el desarrollo de una revolucionaria batería de zinc-aire recargable eléctricamente con ciclabilidad mejorada, costes más bajos y tiempos de almacenamiento prolongados. Esta batería está diseñada para su uso con energías renovables o, incluso, electrolizadores. El equipo del proyecto se centra en la sostenibilidad y la circularidad en el desarrollo de varios componentes novedosos.
Objetivo
Energy storage is critical for the EU energy system to reach a large renewable energy share, climate neutrality, and affordable energy costs. Currently available energy storage solutions suffer from limited storage time, the use of toxic/flammable components, large amounts of critical raw materials (CRMs), and high costs that limit their large market deployment. Metal-air batteries present several advantages like cheap and abundant active materials (e.g. zinc + air), and high gravimetric energy density together with long-term stability; but, even in its more mature configuration, they cannot guarantee storage times > 4-12 h, and the present mechanical recharging concepts drastically increase operation and maintenance costs. HIPERZAB will design and validate at lab scale, for the first time ever, an Electrically Rechargeable Zinc-Air Battery (ERZAB) to enable breakthroughs in cyclability, storage time, costs, and life cycle design ideal for mid-term storage (days/weeks) to be coupled with renewables and electrolysers. To reach this goal, HIPERZAB will develop three innovative components: (i) a 3D porous Zn/biopolymer composite anode, (ii) an eco-friendly bilayer gel electrolyte based on naturally occurring precursors, and (iii) a CRM-free cathode based on high entropy oxides (HEOs). These components will be integrated into a single device proposing a radically new battery design that enables the water/air management control during cycling and the durability/performance of materials and components. To shed light into the research challenges, HIPERZAB will further focus on unraveling the correlations between materials, operating conditions, and electrochemical phenomena upon cycling through operando characterisations and multiscale modelling. HIPERZAB's developments will be continuously guided by life cycle and circular economy approaches to ensure sustainable end-of-life options.m
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
HORIZON-EIC-2022-PATHFINDERCHALLENGES-01
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HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinador
01510 Minano Alava
España