Descripción del proyecto
Reactivar las baterías de flujo redox
SONAR desarrollará un marco de análisis basado en simulaciones de materiales electroactivos para baterías orgánicas redox de flujo acuosas y no acuosas. Adoptará un paradigma de modelización multiescala en el que métodos de simulación a diferentes escalas físicas se desarrollarán y vincularán aún más combinando modelos basados en física y en datos. SONAR desarrollará un marco de análisis para determinar el coste nivelado del almacenamiento, empezando por la generación automática de estructuras candidatas para el material electroactivo y continuando con la iteración a través de modelos a escala molecular, de interfaz electroquímica, de electrodos porosos, de célula, de bloques y técnica-económica. A fin de mejorar los resultados del análisis, SONAR empleará técnicas avanzadas de integración de datos, análisis y aprendizaje automático, aprovechando la creciente cantidad de datos producidos durante el proyecto. Se espera que los resultados del proyecto reduzcan el coste y el plazo de comercialización de las baterías de flujo redox, lo que reforzaría la competitividad de la industria de las baterías de la Unión Europea.
Objetivo
SONAR will develop a framework for the simulation-based screening of electroactive materials for aqueous and nonaqueous organic redox flow batteries (RFBs). It will adopt a multiscale modelling paradigm, in which simulation methods at different physical scales will be further advanced and linked by combining physics- and data-based modelling. Competing energy storage technologies are only comparable when using the levelized-cost-of-storage (LCOS) as a global metric, accounting for the complex interrelations between factors like CAPEX, lifetime and performance. SONAR will thus develop a screening framework to determine LCOS, starting from the automatic generation of candidate structures for the electroactive material, then iterating through molecular-, electrochemical interface-, porous electrodes-, cell-, stack-, system- and techno-economic-level models. For the iterative traversal of the different scales, exclusion criteria like solubility, standard potentials and kinetics will be defined, and the results for individual candidates will be stored in a database for further processing. To increase the throughput of the screening, SONAR will exploit advanced data integration, analysis and machine-learning techniques, drawing on the growing amount of data produced during the project. The models will be validated e.g. by comparison with measurements of redox potentials for known chemistries, or measurement data of RFB half-cells and lab-sized test cells.
SONAR will work closely with industrial partners (incl. JenaBatteries, Volterion) to ensure the commercial viability of the results. The models will be exploited individually and in a comprehensive screening service offered by Fraunhofer SCAI, facilitating the rapid assessment of the technical and economic potential of a new technology in its earliest development stages. This will reduce the cost and time-to-market, thus strengthening the competitiveness of the EU’s battery industry in the emerging field of organic RFBs.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
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H2020-LC-BAT-2019
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
80686 Munchen
Alemania