SOLIDBAT impulsará el desarrollo de una nueva tecnología de baterías de estado sólido que facilitará su producción a gran escala

CIDETEC Energy Storage participa en el proyecto que promete baterías de estado sólido con una mayor densidad energética, más seguridad y un menor impacto ambiental.

El objetivo de SOLIDBAT, proyecto financiado por la Unión Europea a través de su programa Horizonte Europa, es desarrollar una tecnología disruptiva en el ámbito de las baterías de estado sólido destinada a facilitar la producción a gran escala de estos dispositivos y dar respuesta así a las exigentes demandas del sector de la automoción.

Para ello, el SOLIDBAT se focalizará en el desarrollo y optimización de baterías de estado sólido de alta densidad energética (400 Wh/kg, 1000 Wh/L), ya que permiten alcanzar una mayor autonomía y seguridad, y son, por tanto, idóneas para atender las necesidades de la industria de la automoción.

Tal como se ha puesto de manifiesto en la reunión de lanzamiento, el desarrollo del proyecto implica la innovación en cinco áreas principales: nuevas herramientas y modelos digitales para el desarrollo de materiales y el diseño de los parámetros de las celdas; un material activo para el cátodo de Níquel-Manganeso-Cobalto rico en níquel, de alta capacidad y procesable en agua; un ánodo metálico de litio de alta energía texturizado en 3D y recubierto con una interfase protectora artificial; un electrolito polimérico gelificado altamente conductor y electroquímicamente estable; y soluciones de fabricación plausible para esta tecnología, tomando como referencia las líneas de producción actuales de las baterías de litio ion.

CIDETEC Energy Storage tendrá una labor fundamental en el desarrollo de baterías de estado sólido, aportando su experiencia tanto en investigación experimental como en modelización. En el ámbito del desarrollo de materiales, se centrará en la producción de cátodos optimizados de alta carga mediante técnicas con un menor impacto ambiental, optimizando y validando formulaciones a escala de laboratorio, y escalando la producción a nivel planta piloto para la fabricación de celdas tipo pouch de gran capacidad.

Además, CIDETEC Energy Storage implementará técnicas avanzadas de caracterización, incluyendo el desarrollo de microscopía óptica in operando para monitorear la deposición de litio, un paso crucial para identificar y mitigar mecanismos de fallo en baterías de estado sólido con ánodo de litio metálico. También trabajará en la extracción de parámetros clave para la validación de modelos, mejorando la precisión de las simulaciones.

En el área de modelización, CIDETEC Energy Storage desarrollará un modelo quimio-mecánico para entender mejor las interfaces entre electrolitos sólidos y electrodos, y contribuirá a un marco multiprofísico para predecir el rendimiento de las baterías. Este enfoque proporcionará información clave para el diseño de la próxima generación de baterías de litio en estado sólido.

Una de las ventajas del uso de esta tecnología es la minimización del impacto al medio ambiente, por lo que se reducirá el uso de materias primas críticas, así como el empleo de sustancias tóxicas PFAS (per- and polyfluoroalkyl substances), y se desarrollarán procesos de producción más sostenibles. De esta manera, SOLIDBAT contribuirá a la transición hacia una energía y un transporte neutros desde el punto de vista climático, además de evitar la dependencia de suministros de materias primas de países de fuera de la UE.

Asimismo, cabe destacar que SOLIDBAT continúa el trabajo realizado durante los pasados cuatro años en el proyecto SAFELiMOVE, una iniciativa liderada también desde CIC energiGUNE que apostaba por el desarrollo de una nueva generación de baterías para el vehículo eléctrico -partiendo de un electrolito en estado sólido- capaz de dar lugar a una batería de litio más segura, fiable y de altas prestaciones. La labor realizada en SAFELiMOVE fue decisiva para avanzar con éxito en tres aspectos fundamentales: el desarrollo de materiales avanzados; el análisis y optimización de interfaces; y la escalabilidad de la tecnología de estado sólido hacia varios prototipos.

El consorcio SOLIDBAT incluye a 13 reconocidas entidades europeas y una canadiense, abarcando toda la cadena de valor de las baterías y fomentando la innovación europea y el crecimiento de la industria. Bajo el liderazgo y la coordinación de CIC energiGUNE, el resto de entidades socias de SOLIDBAT son: Inobat Auto JSA (Eslovaquia), SCHOTT AG (Alemania), Hydro-Quebec (Canadá), Specific Polymers SAS (Francia), Ampere SAS (Francia), Toyota Motor Europe (Bélgica), Life Cycle Engineering SpA (Italia), Eurida (Austria), Commissariat à l’Énergie Atomique et Aux Énergies (Francia), CIDETEC Energy Storage (España), RWTH Aachen University (Alemania), Technical University Braunschweig (Alemania) y Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC (Alemania).