Las propuestas seleccionadas plantean la búsqueda de nuevos materiales y tecnologías que respondan a los desafíos del almacenamiento de energía a medio plazo, desde una perspectiva disruptiva y sostenible.

El Ministerio de Ciencia e Innovación ha aprobado la financiación de tres proyectos presentados a la convocatoria “Retos Investigación 2019” por CIC energiGUNE, centro de investigación vasco referente en almacenamiento de energía electroquímica y térmica, y miembro de Basque Research & Technology Alliance-BRTA. Las propuestas aprobadas comparten el objetivo de identificar nuevos materiales o nuevas tecnologías que permitan superar los límites de las baterías actuales en ámbitos como la densidad, la sostenibilidad o la identificación de nuevos materiales.

En concreto, los tres proyectos seleccionados son NIB MOVE, orientado a la identificación de nuevos materiales que mejoren la competitividad de las baterías de sodio-ion; 3DACCESS, que persigue la creación de una batería de estado sólido de alta densidad libre de cobalto, y ION SELF, enfocado a facilitar el proceso de experimentación con nuevos materiales.

NIB MOVE se enmarca dentro de un proyecto mayor, en colaboración con la UPV/EHU y denominado UMANA, y que aspira a la identificación de materiales para la próxima generación de tecnologías de almacenamiento de energía electroquímica basados en sodio. La investigación dentro de CIC energiGUNE está liderada por Montse Galcerán y Damien Saurel y su objetivo es analizar, validar y optimizar estos materiales.

Tomando como punto de partida que la tecnología sodio-ion se presenta como una de las mejores alternativas a la de litio-ion en términos de reducción de costes e impacto medioambiental, NIB MOVE pretende identificar cátodos, ánodos y electrolitos que respondan de manera más eficiente a esta tecnología y contribuyan a mejorar la competitividad del sodio-ion frente al litio-ion. La investigación permitirá determinar los procesos estructurales clave para conseguir ese objetivo.

Al igual que en el caso anterior, 3DACCESS forma parte de un proyecto más amplio, denominado 3DPASSION. Bajo el objetivo general de obtener cerámicas avanzadas para baterías de estado sólido, el subproyecto de CIC energiGUNE, 3DACCESS dirige su proceso de investigación hacia la obtención de una batería de estado sólido que provea una densidad de energía asimilable a los valores requeridos por las empresas europeas. Para ello, se apuesta por combinar un electrolito sólido fino con un material de alto voltaje, libre de cobalto y de bajo coste, como el litio metal.

El reto de 3DACCESS, que estará liderado en CIC energiGUNE por los investigadores Montse Casas-Cabanas y Frederic Aguesse, es superar las barreras que dificultan la utilización del litio metal, consiguiendo cátodos de alto voltaje en combinación con electrolitos líquidos. También se desarrollarán baterías de estado sólido polimérico con cátodos de alto voltaje, superando las limitaciones de conductividad del electrolito provocadas por la alta temperatura de funcionamiento. 3DACCESS abordará ambos problemas mediante el desarrollo de una nueva batería de estado sólido estructurada en 3D, estable hasta 5V y que exhiba altas conductividades a nivel de electrolitos.

Por su parte, ION-SELF se presenta como una apuesta para generar un laboratorio autónomo para materiales de almacenamiento de energía. En la actualidad, las baterías de litio-ion son las baterías recargables de alta capacidad más potentes del mercado, pero han alcanzado prácticamente su límite de densidad energética y, por lo tanto, urge la exploración de nuevos sistemas y químicas. Asumir este desafío requiere nuevos enfoques disruptivos, utilizando métodos de Inteligencia Artificial que permitan el desarrollo de mejores herramientas para acelerar el descubrimiento y la comprensión de nuevos materiales electroactivos.

A través de este proyecto, liderado desde CIC energiGUNE por Javier Carrasco y Marine Reynaud, se aspira a diseñar una plataforma automatizada y autónoma que permita el desarrollo de materiales electroactivos, y que sea capaz de hacer predicciones efectivas del resultado de experimentos automatizados incluso antes de ser realizados. De esta manera, ION-SELF abrirá la puerta a una reducción sustancial del número de experimentos necesarios para la identificación de nuevos materiales para baterías, apoyándose para ello en herramientas de la Inteligencia Artificial.