VIRTUALBATS
Project
01/01/2020
Resumen: El proyecto actual persigue dise¤ar estructuras graf¡ticas con propiedades adecuadas para favorecer el intercalado de aniones, de manera estable durante largos plazos de tiempo. Como es l¢gico para una tecnolog¡a poco desarrollada como la de doble grafito, tampoco existen en la literatura estudios que describan el efecto a largo plazo del intercalado/desintercalado de aniones en el c todo a pesar de que: (i) la inserci¢n de aniones voluminosos produce cambios significativos en el volumen del grafito que pueden conducir a deterioro mec nico de este material a largo plazo y (ii) los aniones se encuentran insertados bajo ambientes altamente oxidativos, lo que puede conducir a descomposiciones qu¡micas. El presente proyecto pretende llenar estos vac¡os y contribuir a la mejora de esta tecnolog¡a mediante el uso de avanzadas t‚cnicas de modelado de materiales con el objetivo de (i) identificar los par metros claves con influencia en el intercalado de aniones en grafito, (ii) modelar el proceso de intercalado de aniones en grafito y (iii) desarrollo de una herramienta de simulaci¢n multiescala y multif¡sica que nos permita predecir el comportamiento a largo plazo de estas bater¡as reduciendo dr sticamente el n£mero de ensayos experimentales, con la consiguiente reducci¢n del coste y el tiempo de desarrollo. Este £ltimo punto es clave para permitir la comercializaci¢n de esta tecnolog¡a en un futuro pr¢ximo. Incrementar las capacidades actuales de simulaci¢n y el n£mero de dispositivos empotrados que pueden integrarse en sistema ciberf¡sico. Abstract This project will aim at designing graphite-based structures with appropriate features that would enhance stable anions' interleaving for longer periods of time. This technology is still under major development, and there are few literature studies describing the long-term effect of this anions' interleaving in cathodes in spite of: (i) large anions' insertions produce significant volume changes in the graphite, mechanically affecting this material on the long run, and (ii) inserted anions face a highly oxidative atmosphere, eventually leading to a chemical decomposition. This project will ty to fill these gaps and to contribute to improve this technology by means of advanced modelling material tools with the following specific objectives: (i) To identify key parameters governing this anions' interleaving in graphite (ii) To model such interleaving process (iii) To develop a multiscale and Multiphysics simulation tool able to predict the long-term behavior of these batteries, drastically reducing the number of required experiments, and saving development time and costs. This last item will be key to allow the commercial deployment of this technology in a closer future.
CONSEJERÖA DE ECONOMÖA, CONOCIMIENTO, EMPRESAS Y UNIVERSIDAD JUNTA DE ANDALUCIA, CECEU
135200 €
Departamento de Ingeniería
Materiales y Sostenibilidad