Description du projet
Une batterie thermique solide pour la récupération de la chaleur résiduelle
Les matériaux qui convertissent et stockent l’énergie sont essentiels aux progrès des nouvelles technologies énergétiques et à la croissance économique. Financé par le Conseil européen de l’innovation, le projet Heat2Battery constitue une avancée de taille qui intègre la récupération et le stockage de la chaleur en un seul dispositif. Contrairement aux générateurs thermoélectriques traditionnels, qui reposent sur un gradient de température constant, cette batterie innovante utilise la chaleur résiduelle à haute température pour se charger à température ambiante et générer de l’électricité. Les anciennes batteries thermiques dépendaient d’électrolytes liquides, ce qui limitait leur plage de températures de fonctionnement et la stabilité des matériaux. L’initiative Heat2Battery se concentre, quant à elle, sur le développement de batteries thermiques à l’état solide, dont chaque composant, y compris l’électrolyte, est fabriqué à partir de matériaux solides. Il s’agit d’une solution de nouvelle génération pour la durabilité énergétique, susceptible de transformer la récupération et le stockage de l’énergie.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-EIC-2024-PATHFINDEROPEN-01
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HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinateur
2800 Kongens Lyngby
Danemark