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#Novedades de la industria
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FutureCat se conecta a la próxima generación de baterías de iones de litio
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Un equipo multidisciplinario de investigadores se propone desarrollar la próxima generación de baterías de iones de litio. Se espera que el resultado sean baterías con una vida útil más larga y una mayor densidad de energía, lo que podría transformar el rendimiento y la autonomía de los vehículos eléctricos.
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El proyecto FutureCat recibió 11 millones de libras esterlinas de la Institución Faraday el 4 de septiembre de 2019 durante un periodo inicial de cuatro años a partir de octubre.
El equipo, dirigido por la profesora Serena Corr, del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Sheffield, estará formado por las universidades de Cambridge, Oxford y Lancaster, la UCL, Isis Neutron y Muon Source, NPL, y 11 socios industriales.
El proyecto se centrará en el diseño de cátodos, para producir cátodos que contengan más carga, sean más adecuados para ciclos prolongados y promuevan la movilidad de iones, un factor que contribuye a una mayor densidad de potencia y a una carga más rápida.
El proyecto también tiene como objetivo reducir la dependencia de los fabricantes de células de los cátodos que contienen cobalto, debido a su costo y a las preocupaciones éticas que rodean su explotación minera.
El Prof. Corr dijo que con los cátodos actuales, la degradación ocurre con el tiempo, impidiendo un rendimiento estable a largo plazo. En las baterías de alta tensión existe el riesgo de que se produzca una reacción peligrosa entre el cátodo y los electrolitos utilizados actualmente. "El proyecto también buscará aditivos para aumentar la estabilidad del electrolito", dijo el profesor Corr.
Inusualmente, el proyecto buscará nuevos enfoques de la química y la arquitectura de los cátodos.
Es crucial que el equipo obtenga experiencia de múltiples campos, con científicos de materiales, químicos inorgánicos, químicos de estado sólido, físicos, ingenieros químicos y expertos en computación para proporcionar una visión holística.
El profesor Corr dijo que un enfoque para diseñar nuevas sustancias químicas será predecir nuevas estructuras a través de técnicas computacionales; las predicciones serán alimentadas a un grupo de química sintética para sintetizar nuevos materiales, que se pasarán a los electroquímicos para probarlas en baterías.
"El otro aspecto novedoso de este proyecto es que también estamos analizando la arquitectura de los cátodos -las propias partículas y la morfología- y si podemos o no crear arquitecturas novedosas que permitan acceder a esas densidades de alta energía y alta potencia", dijo.
"Es un programa muy ambicioso, pero este tipo de inversión nos permite formar un equipo muy completo. Somos capaces de tomar la experiencia de cada uno de estas áreas y aplicarla a estos desafíos"
FutureCat fue uno de los cinco proyectos a los que la semana pasada la Institución Faraday concedió un total de 55 millones de libras esterlinas. Sheffield también es socio de Nextrode, un consorcio liderado por la Universidad de Oxford con otras cinco universidades y seis socios industriales, para revolucionar la forma en que se fabrican los electrodos para las baterías de iones de litio. Dijo el profesor Corr: "Parte de lo que estamos haciendo en FutureCat llegará a Nextrode. Asegurarse de que los nuevos cátodos puedan caer directamente en la cadena de suministro de fabricación es otro desafío"
Nexgenna, dirigida por la Universidad de St Andrews junto con otros cinco laboratorios asociados del Reino Unido, tres socios industriales y colaboraciones con Diamond Light Source y cinco institutos de investigación líderes en el extranjero, acelerará el desarrollo de la tecnología de baterías de iones de sodio. Su objetivo es poner en marcha la comercialización de una batería segura de iones de sodio de alto rendimiento, bajo coste y larga vida útil, apta para el almacenamiento estático de energía y para vehículos de bajo coste.
Catmat, dirigido por la Universidad de Bath junto con otras seis universidades y otros 12 socios de la industria, investigará los mecanismos fundamentales que funcionan en cátodos novedosos que actualmente impiden el uso de materiales de cátodos ricos en níquel y litio. En LiSTAR (Lithium-Sulfur Technology Accelerator), UCL liderará un esfuerzo para permitir mejoras rápidas en las tecnologías de litio-azufre.