Opis projektu
Europa liderem w dziedzinie technologii półprzewodnikowych akumulatorów litowych nowej generacji
Zrównoważone akumulatory o bardzo wysokiej sprawności i inteligentnych funkcjach będą odgrywać kluczową rolę w procesie przechodzenia Europy z paliw kopalnych na energię odnawialną. Konwencjonalne akumulatory litowo-jonowe wykorzystują ciekły elektrolit. W akumulatorach litowo-jonowych lub litowo-metalowych ze stałym elektrolitem jako anodę stosuje się elektrolit stały i lit. Cieszą się one coraz większym zainteresowaniem ze względu na potencjał w zakresie niskich kosztów, wysokiej wydajności i zwiększonego bezpieczeństwa, jednak daleko im do osiągnięcia opłacalności ekonomicznej. W ramach finansowanego przez UE projektu SOLiDIFY opracowywane są materiały i procesy produkcyjne mające na celu wprowadzenie w życie nowej technologii produkcji półprzewodników w postaci płynnej. Umożliwi to integrację stałych elektrolitów nanokompozytowych oraz produkcję nowej generacji półprzewodnikowych akumulatorów litowo-metalowych, co będzie oznaczać umocnienie europejskiej pozycji w tej dziedzinie.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- 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
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-LC-BAT-2019
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
3001 Leuven
Belgia