Descripción del proyecto
Europa al frente de la nueva generación de tecnologías de baterías de litio en estado sólido
Las baterías sostenibles e inteligentes de rendimiento ultraalto serán fundamentales para impulsar la transición europea de los combustibles fósiles a las energías renovables. Las baterías convencionales de iones de litio emplean un electrolito líquido. Por otro lado, las baterías de iones de litio en estado sólido, o baterías de litio-metal en estado sólido, emplean un electrolito sólido y metal de litio como ánodo de la batería. Estos sistemas son cada vez más interesantes, ya que podrían ofrecer un alto rendimiento a un bajo coste y con una mayor seguridad, sin embargo distan mucho de estar listas para su comercialización. El proyecto financiado con fondos europeos SOLiDIFY desarrolla materiales y procesos de fabricación que materialicen su tecnología de fabricación innovadora de estado sólido procesado en líquido. Lograrán así integrar su electrolito nanocompuesto sólido y fabricar una nueva generación de baterías de litio-metal en estado sólido y situar a Europa al frente del sector.
Objetivo
The SOLiDIFY project proposes a unique manufacturing process and solid-electrolyte material to fabricate Lithium-metal solid-state batteries – known as Gen. 4b on the EU battery roadmap. The concept is based on a solid nanocomposite electrolyte or nano-SCE. It is made by a sol-gel reaction which is used advantageously for a liquid-to-solid approach in the fabrication of the composite cathode and the solid-electrolyte separator. The general strategy to reach the target energy density of 1200Wh/L (400Wh/kg) in 20 minutes charging time is: (1) enabling the integration of high-energy NMC active materials and (2) development of new electrode architectures for high mass loading and enabled by the liquid-to-solid approach. An added imposed challenge is a water-based cell assembly process. To this end, suitable protection of the high-energy NMC powder with ALD thin-film coatings is pursued. Finally, thin lithium foils with protective artificial interphase coatings will be developed for lamination on the nano-SCE separator.
The main goal of SOLiDIFY is to bring the liquid-processed solid-state cell fabrication concept from demonstration in the lab (TRL3) to demonstration of prototypes in pilot line (TRL6), with upscaling of the concept both towards (1) the development of manufacturable materials and processes and (2) the discovery of full cell assembly schemes with ultimate demonstration of 1Ah pouch cells. The material research will focus on (1) solutions enabling the upscaling process and manufacturability and (2) further improvement of cell integration steps to enhance performance. Manufacturable parameters such cost, environmental impact and recycling will also be handled. The larger scope of the SOLiDIFY project entails the development of a novel and potentially European-lead solid-state battery technology with fully covered EU value chain.
Ámbito científico
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- engineering and technologyenvironmental engineeringwaste managementwaste treatment processesrecycling
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkali metals
- engineering and technologymaterials engineeringcoating and films
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaConvocatoria de subcontratación
H2020-LC-BAT-2019
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
3001 Leuven
Bélgica