Descripción del proyecto
Cuanto más simple mejor: el caso de los ánodos de las baterías de iones de litio
Desde que se creó la primera batería de iones de litio en los años ochenta del siglo pasado, estas baterías recargables se han vuelto omnipresentes y han liberado a los dispositivos portátiles, como los aparatos electrónicos de consumo y las herramientas eléctricas, del yugo de los cables eléctricos. Ahora están ganando popularidad para su uso en vehículos eléctricos y, además, se han incorporado en sistemas de almacenamiento de energía con o sin conexión a la red. El objetivo del proyecto LiAnMAT, financiado con fondos europeos, es introducir un cambio radical en la producción de ánodos de baterías de iones de litio al reducir significativamente los aditivos y los pasos de fabricación, a la vez que se minimiza la pérdida de capacidad. Los innovadores materiales para el ánodo que acelerarán el tiempo de producción, reducirán los costes de producción y mejorarán el rendimiento, podrían allanar el camino para una adopción generalizada y unos mayores beneficios, tanto para las personas como para el medio ambiente.
Objetivo
Lithium (Li) ion batteries – present in all consumer electronics and battery-powered vehicles – are produced in a capital and know-how intensive way, in particular during the initial steps of materials synthesis and cell manufacturing. The anodes of Liion batteries are currently prepared by mixing an ink of binders, solvents, silicon (Si) nanoparticles and graphite under strictly controlled conditions (order, timing, temperature), and they undergo several steps like application of the slurry to metal contacts, drying and pressing before completion of the actual anode.
In the course of the ERC Starting Grant BEGMAT we have developed a new Li-ion anode material (LiAnMAT), that (a) works without any classical additives (binder, graphite) and hence cuts down on material weight, cost, and problems in materials handling, (b) does not require mixing and application of a mixed ink to metal contacts during the preparation of the active materials – the anode material comes ready as-received on copper (Cu) metal, and (c) it does not require post-production like pressing – the films are uniformly flat as-received and can be tuned in thickness from several nm up to ~20 µm. Further, the material properties are fantastic and close to the theoretical limit for LiSi-ion batteries.
Hence, the objective of this ERC PoC Grant LiAnMAT is to develop this technology further and to achieve together with our tech transfer liaison Humboldt-Innovation GmbH, and our industrial partner VARTA Micro Innovation GmbH the following goals:
• Elimination of (most or) all conventional additives (binder, graphite, Si NPs) in anode materials.
• Minimising the number of manufacturing steps in anode and battery assembly.
• Elimination of the solid-electrolyte interface (SEI) and associated capacity loss in the 1st lithiation cycle.
• Transfer of the LiAnMAT synthesis to large-scale industrial processes.
• Finding a market for LiAnMAT anodes/batteries and value creation by licensing and spin-offs.
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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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-POC - Proof of Concept GrantInstitución de acogida
10117 Berlin
Alemania