Descripción del proyecto
Una batería térmica sólida para aprovechar el calor residual
Los materiales que convierten y almacenan la energía son fundamentales para avanzar en las nuevas tecnologías energéticas e impulsar el crecimiento económico. El proyecto Heat2Battery, financiado por el Consejo Europeo de Innovación, representa un avance significativo al integrar la captación y el almacenamiento de calor en un único dispositivo. A diferencia de los generadores termoeléctricos tradicionales, que dependen de un gradiente de temperatura constante, esta innovadora batería usa el calor residual a altas temperaturas para cargarse a temperatura ambiente y generar electricidad. Las baterías térmicas anteriores dependían de electrolitos líquidos, lo cual restringía su rango de temperaturas de funcionamiento y la estabilidad de los materiales. En cambio, la iniciativa Heat2Battery se centra en el desarrollo de baterías térmicas totalmente de estado sólido, donde cada componente, incluido el electrolito, está hecho de materiales sólidos. Ello ofrece una solución de próxima generación para la sostenibilidad energética, con el potencial de transformar la captación y el almacenamiento de energía.
Objetivo
Thermal batteries are devices that convert thermal energy without the need for a spatial temperature gradient, giving them an
enormous potential advantage over competing methods. Despite its promise, thermal batteries are yet not suitable for practical
application as they were demonstrated only with liquid electrolytes, which severely restricts the operation temperature range to
ΔT<50 K and an electrochemical stability window to pair with thermodynamically efficient electrodes. The goal is to develop a
completely new paradigm towards all-solid-state thermal battery (thermal cell), which is based on reversible changes of the materials’
electrochemical properties and on H+ transport operating on recovered waste heat over an unusual wide range of temperatures of
ambient to 300°C. We envision the solid thermal battery to charge at a defined low and high constant temperature due to phase
changes and H+ intercalation taking place at the electrodes. Fundamentally, we contribute to a new thermal battery concept, suggest
materials to translate the proposed chemistry-at-work and give a proof-of-concept to gain first electrochemical performance insights
defining thin film device architectures. Collectively, the here proposed solid thermal battery closes the ever-existing gap between
thermoelectric and liquid based thermal batteries through widening of the thermal operation window to capture waste heat and
defining a new set of H+ solid conductors and interfaces suited for energy storage. The fundamentals derived on electrochemical
interfaces and H+ conductor films such as ceria-based, metal hydride, binary oxide and possibly high entropy alloys for electrolytes
and electrodes contribute in their design and careful discussion of electro-thermo-chemistry, thermodynamics and kinetics to
engineering design principles of the here proposed fully solid thermal batteries for energy harvesting putting waste heat to work
with perspective for industry translation.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
HORIZON-EIC-2024-PATHFINDEROPEN-01
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HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinador
2800 Kongens Lyngby
Dinamarca