HACIA UN PROTOTIPO DE BATERÍA LITIO-AZUFRE SEGURA, SOSTENIBLE Y EFICIENTE
Código: PDC2021-120903-I00
Investigador principal: Alvaro Caballero Amores
Convocatoria: Convocatoria para el año 2021 de ayudas a Proyectos de I+D+i para la realización de «Pruebas de Concepto», en el marco del Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad, del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020.
Entidad Financiadora: GOBIERNO DE ESPAÑA. Ministerio de Ciencia e Innovación 
Periodo de ejecución: 01/12/2021 – 30/11/2023
Miembros participantes: Grupo PAIDI FQM-175 “Química Inorgánica”
Resumen:
Con el Proyecto PROTOLIS se pretende avanzar en el desarrollo de baterías Litio-Azufre en términos de rendimiento (autonomía y vida útil), seguridad, sostenibilidad y escalabilidad con el objetivo de su aplicación en tecnologías que requieran sistemas de almacenamiento de energías con elevadas prestaciones, tales como la movilidad eléctrica o las energías renovables. Con el Proyecto previo MAT2017-87541-R se lograron éxitos destacables en los tres pilares abordados, permitiendo disponer de una gama de innovadores materiales y procesos sostenibles para la preparación de celdas Li-S a escala de laboratorio. Con objeto de valorizar y explotar estos resultados previos, es necesario completar la Prueba de Concepto consistente en el escalado de las celdas a prototipos de baterías en formato de celdas comerciales. En el Proyecto se avanza en el diseño, preparación, conformación, ensamblaje y análisis de baterías Li-S de alto rendimiento, seguras y sostenibles en dos configuraciones de prototipos disponibles en el mercado: baterías planas y cilíndricas. Estas innovadoras baterías se desarrollan en dos líneas de trabajo complementarias, buscando la mayor amplitud de aplicabilidad de los productos finales. Por una parte, se pretende diseñar baterías prototipo de ultra-altas prestaciones energéticas, cuyo usuario final serán aplicaciones de alta demanda eléctrica, como el vehículo eléctrico. Para este desarrollo se plantea el ensamblaje de prototipos basados en grafenos 3D cuyo alto rendimiento fue demostrado en el proyecto previo. Por otra parte, se define una segunda línea de baterías prototipo con un marcado carácter sostenible, cuya aplicación final estaría acoplada al almacenamiento de energía procedente de fuentes renovables (fotovoltaica y eólica). En este caso, se apuesta por el uso de materiales y procesos altamente sostenibles, enfatizando en la valorización de residuos y subproductos agroalimentarios como materia prima matriz de la batería. Para esta tarea se cuenta con la participación de dos grandes empresas del sector alimentario. Adicionalmente, el impacto socioeconómico de la propuesta se ve reforzado por la participación de una empresa nacional fabricante de baterías, que podría ser futura explotadora de la tecnología desarrollada. Para la tarea especializada de ensamblaje de los prototipos se contará con la participación de equipos externos con el equipamiento y experiencia necesaria para alcanzar con éxito los objetivos planteados en esta fase del proyecto. Estas capacidades de escalado se complementarán con los conocimientos científico-tecnológicos y la experiencia demostrada por el equipo investigador responsable de la Prueba de Concepto.
Financiado por: Proyecto PDC2021-120903-I00 financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea Next GenerationEU/ PRTR.
