Espace Presse – France 2030: lanzamiento de un programa de investigación para apoyar la innovación para desarrollar las próximas generaciones de baterías

Las prioridades de intervención de la estrategia nacional de baterías se refieren al desarrollo de las baterías actuales y futuras, el suministro y desarrollo de los materiales necesarios para su producción, y la gestión de su fin de vida mediante reacondicionamiento o reciclaje. Si la electrificación de vehículos es la primera aplicación objetivo, también se trata del desarrollo de baterías destinadas a otros mercados como el aeronáutico, espacial, estacionario e Internet de las Cosas.

En este contexto, se dedica un importante esfuerzo investigador al desarrollo de nuevas generaciones de baterías con el PEPR “Apoyando la innovación para desarrollar futuras generaciones de baterías”, cogestionado por el CNRS y la CEA. Sus actividades se expresan en torno a tres ejes: químicas innovadoras (tecnología all-solid, química post Li-ion), sistemas innovadores de gestión de baterías adaptados a estas nuevas químicas, y el desarrollo de nuevas herramientas de caracterización y simulación para llevar a cabo esta investigación.

Con un presupuesto de 45,66 millones de euros de France 2030 a 7 años, este PEPR ha financiado desde principios de enero cinco proyectos de gran envergadura y alto riesgo, llevados a cabo por equipos de investigadores reconocidos en el mundo de las baterías. También financiará a los ganadores de una convocatoria de proyectos lanzada en noviembre y gestionada por ANR, por un importe total de 15 millones de euros. Los próximos proyectos seleccionados complementarán las actividades de investigación ya en marcha. Su puesta en marcha está prevista para el verano de 2023.

5 proyectos de alto riesgo apuntados por PEPR

• El proyecto LIMASSE tiene como objetivo desarrollar prototipos confiables de baterías de “estado sólido”, utilizando metal de litio en el electrodo negativo, con densidad de energía mejorada y buena capacidad de retención. Se apuntarán dos tipos de electrodos positivos. El trabajo se centrará en resolver problemas de interfaz que son especialmente importantes para las baterías de estado sólido.
• El proyecto HIPOHYBAT tiene como objetivo desarrollar dos tecnologías de batería de alta densidad de potencia. El primero se basa en la tecnología de iones de sodio y tiene como objetivo hacerla más duradera, más segura y aumentar la densidad de energía y potencia. La segunda tecnología son los supercondensadores. El proyecto tiene como objetivo desarrollar baterías híbridas con una densidad energética superior a las baterías de plomo-ácido, capaces de recargarse en un minuto con una vida útil de más de 50.000 ciclos. Su diseño se basa en la preparación de nuevos materiales para electrodos positivos y negativos y electrolitos innovadores, todo ello basado en elementos sostenibles y procesos de síntesis ecológicos.
• El proyecto SENSIGA quiere cubrir una necesidad muy importante en el campo del diagnóstico de baterías para mejorar su calidad, confiabilidad y vida útil a través de un monitoreo y control no invasivo del rendimiento de su estado de salud, carga, energía, potencia y seguridad. El objetivo es desarrollar sensores ópticos ultrasensibles para monitorear los parámetros físico-térmicos de la batería, así como su química en condiciones reales de operación, con el sueño final de crear un “laboratorio en fibra” para cambiar las baterías de monitoreo.
• El proyecto OPENSTORM desarrollará métodos experimentales, desde laboratorio hasta grandes instrumentos, útiles para acelerar el estudio de las próximas generaciones de baterías (totalmente sólidas, de potencia y post-litio). Se trata de transferir conocimientos y métodos existentes, desarrollados durante veinte años para Li-ion, pero también de desarrollar nuevos métodos y enfoques adaptados a los problemas de las nuevas químicas desarrolladas dentro de este marco PEPR.
• El Proyecto Batman tiene como objetivo introducir la inteligencia artificial en el desarrollo de baterías de próxima generación. El trabajo se centrará más específicamente en tres objetivos para los que los experimentos por sí solos no pueden proporcionar respuestas definitivas: análisis de alto rendimiento de electrolitos optimizados para baterías de última generación y materiales para dispositivos de alta potencia, comprensión de las reacciones químicas que se producen en las interfaces de las baterías y el desarrollo de gemelos digitales para optimizar los procesos de fabricación de baterías.

Este PEPR representa una gran oportunidad para fortalecer las relaciones dentro de la comunidad de investigadores que trabajan en el campo de las baterías innovadoras. La animación científica que se nos encomienda favorecerá las sinergias entre diferentes proyectos para producir el máximo conocimiento en poco tiempo. Estamos deseosos de distribuirlos a los actores del sector para facilitar su transición al mundo económico”, Hélène Burlet, copiloto CEA de PEPR

Gracias a PEPR Battery, se iniciarán importantes proyectos en temas upstream en varias áreas estratégicas para diseñar la próxima generación de baterías. Por lo tanto, refuerza las acciones desarrolladas por la comunidad científica sobre este tema, consolidadas dentro de la Red sobre almacenamiento electroquímico de energía (RS2E) que reúne a una treintena de socios académicos e industriales”, Patrice Simon, copiloto del CNRS PEPR