Proyecto de investigación correspondiente a la convocatoria del año 2023, de referencia: PID2023-148703OA-I00, de ayudas a «Proyectos de Generación de Conocimiento».

La estructuración 3D de las baterías ha cobrado impulso en los últimos tiempos con la perspectiva de conseguir mayores velocidades de carga-descarga al tiempo que se reducen los efectos adversos sobre la vida útil de la batería. Esto se ha demostrado experimental y computacionalmente, sin embargo, aún falta un paso, la conexión entre ambos. El principal cambio producido por la estructuración 3D de las baterías es el cambio en el rendimiento en función de la corriente (rate performance). Sin embargo, hasta ahora esta magnitud ha sido poco caracterizada experimentalmente. Recientemente se ha desarrollado una metodología capaz de este rate performance y vincularlo a modelos basados en la física, el llamado modelo master-curve. El problema de la master-curve es que los parámetros que relacionan lo experimental con la modelización se basan en electrodos tradicionales 2D, y nunca se ha aplicado en estructuras 3D. Por lo tanto, este es el problema que B3ES pretende resolver, llevar esta metodología a dispositivos 3D.

En B3ES se utilizará la fuerza del modelo de master-curve para crear una metodología que permita cuantificar el rendimiento de dispositivos 3D experimentales y relacionarlo con la forma de los dispositivos. Para ello, entrelazaremos importantes esfuerzos experimentales y de modelización con una estrecha interacción entre ellos. Los datos extraídos experimentalmente se combinarán con modelos basados en la física para comprender los mecanismos limitantes de cada forma y corriente aplicada. Esto permitirá rediseñar el modelo de la master-curve y hacerlo funcionar para estructuras tridimensionales. B3ES proporcionará una herramienta radicalmente nueva a la comunidad de baterías para el diseño de baterías 3D óptimas.

Participantes: Fundación IMDEA Energía

Entidad financiadora/Programa: Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades / FEDER-UE / Proyectos de Generación de Conocimiento 2023

Periodo de realización: Septiembre 2024-Agosto 2027

Subvención Instituto IMDEA Energía: 150.000 €

IP IMDEA Energía: Dr. Sergio Pinilla