El proyecto ALION desarrolla una tecnología de batería de iones de aluminio para aplicaciones de almacenamiento de energía en fuentes de generación de electricidad descentralizada.
El proyecto ALION persigue un enfoque integral que comprende materiales electro activos basados en el mecanismo de 'mecedora', sólidos iónicos electrólitos de base líquida así como nuevos conceptos de células y la batería. El resultado es una tecnología con mucho menor coste, mayor rendimiento, seguridad y fiabilidad con respecto a las soluciones actuales de almacenamiento de energía.
El proyecto abarca la cadena de entera de valor de materiales, fabricantes de componentes, ensamblador de batería, hasta la validación de tecnología en sistema de micro red eléctrica específica como fuente de energía renovable.
Objetivos del proyecto
- Sintetizar nuevos materiales para inserción de ion aluminio, estables a temperatura ambiente durante al menos 3000 ciclos de batería que no supongan ningún peligro para la salud. Estos materiales se sintetizarán primero en la escala de laboratorio y luego se seleccionarán los más viables para producir en mayor cantidad (0.1 – 1 kg por la batería de 18650 - y PHEV-2-tipo).
- Sintetizar iónicos electrolitos de base líquida con una conductividad iónica en el rango de 1-10 mS / cm. Lotes pequeños de 10 a 50g se utilizarán en la escala de laboratorio. Se producirá una cantidad alrededor de 1 kg para cada batería 18650 y PHEV-2-tipo.
- Desarrollo de conjuntos de celdas de ensayo dedicadas a los materiales de la batería Al ion para permitir la proyección de alto rendimiento de materiales a nivel de celda completa.
- Desarrollar un modelo numérico electroquímico para la batería de iones de Al para guiar la búsqueda de materiales y el diseño de batería así como aumentar la comprensión de los mecanismos electroquímicos internos.
- Ensamblar una célula de la batería Al ion a escala de laboratorio con una capacidad de 500 mA.h, una tensión > 1V y una eficiencia de 80%. Para obtener una batería de iones de Al (PHEV-2) con una capacidad de 10 A.h, una tensión > 1V y una eficiencia de 80%.
- Validar la tecnología con un prototipo de módulo de batería a prueba en una red eléctrica donde se utiliza normalmente una batería de iones de litio. Se espera que las actuaciones de esta batería de iones de Al sean comparables con el Li-ion uno (capacidad de 10 A.h, una tensión de 48V y una eficiencia de coulombic del 80%) pero con un volumen y peso reducido por lo menos dos pliegues.
- Evaluación técnica, económica y ambiental de la tecnología desarrollada teniendo en cuenta un enfoque seguro del criterio de diseño para guiar todas las novedades en el ámbito del proyecto
Tareas principales
- Especificaciones: definir las características específicas de la batería que será desarrollada y validada en el proyecto.
- Definición de materiales: sintetizar nuevos materiales para inserción de ion aluminio, estable a temperatura ambiente por lo menos 200 ciclos de batería, que no suponga ningún peligro para la salud y que sean rentables. También, obtener nuevos electrolitos para baterías de iones de Al.
- Modelado y simulación de baterías de iones de Al basado en los parámetros determinados para la obtención de un conocimiento de los mecanismos de intercalación, las reacciones de la interfase y la cinética de estas baterías.
- Establecer límites operativos y datos de caracterización de las células de la unidad para su incorporación a los módulos de batería.
- Demostración: probar el funcionamiento de un prototipo de batería de iones en un entorno real y verificar su validación como un elemento de almacenamiento eléctrico eficiente.
- Análisis económico y reciclaje: integración de métodos de estado del arte para el análisis ambiental y económico, utilizándolos sistemáticamente para evaluar y comparar diseños de sistemas y programas de reciclaje de la batería de referencia.
Duración
4 años
De junio de 2015 – mayo de 2019
Socios
- Acondicionamiento Tarrasense
- Torrecid
- Varta Microbattery
- Almacenamiento de energía de la Albufera
- DECHEMA
- Universidad de Southampton
- TU Berlin
- SOLVIONIC
- Universidad a Noruega de ciencia y tecnología
- Accurec
- ACCIONA
- CEG Electrónica
- Commissariat a l ' Energie atomique et aux alternativas de energías
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