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El Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Materiales (BAM) participa en un importante proyecto europeo para desarrollar nuevos métodos de medición de materiales sostenibles para baterías.
El objetivo es mejorar fundamentalmente la caracterización de las baterías y acelerar así el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía respetuosos con el medio ambiente.
La industria europea de baterías se enfrenta a grandes retos: Una demanda creciente de almacenamiento de energía eléctrica se enfrenta a unos recursos limitados y a la contaminación ambiental debida a su producción y eliminación. Las nuevas tecnologías de baterías, como los sistemas de iones de sodio o las pilas de iones de litio con bajo contenido en cobalto, se consideran alternativas prometedoras, pero hasta ahora han sido difíciles de caracterizar, ya que se basan en sistemas de materiales complejos y hasta ahora menos investigados.
El proyecto "Hybrid Metrology for Sustainable and Low-Carbon Footprint Battery Materials" (HyMetBat) pretende desarrollar una metrología híbrida innovadora: se combinarán varios métodos de medición independientes, como la espectroscopia de rayos X, la espectroscopia Raman, la calorimetría y la espectroscopia de impedancia, para analizar los materiales de las baterías en condiciones de funcionamiento realistas ("in situ").
En concreto, el BAM está desarrollando un método con el que se puedan correlacionar con precisión las propiedades estructurales y electroquímicas de estos materiales y colabora estrechamente con el Centro Helmholtz de Berlín (HZB), la Universidad de La Sapienza de Roma, la Universidad de Kent y el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido.
"Estamos especialmente interesados en analizar materiales anódicos especiales cuya capacidad de almacenamiento varía mucho por razones que aún se desconocen. Queremos cuantificar los límites de rendimiento de estos materiales en funcionamiento seguro. También utilizaremos estos hallazgos en el Laboratorio de Baterías de Berlín (BBL), fundado recientemente junto con HZB y la Universidad Humboldt de Berlín", explica Tim-Patrick Fellinger, Jefe del Departamento de Materiales Electroquímicos Energéticos del BAM.
Los métodos de medición desarrollados en el proyecto no sólo pretenden hacer avanzar la investigación, sino también incorporarse a las normas internacionales y transferirse directamente a la práctica industrial. Esto incluye estudios de casos con fabricantes de automóviles, productores de baterías y empresas de reciclaje. BAM colabora estrechamente con socios como el Centro de Investigación de Baterías MEET de Münster.
HyMetBat es un proyecto del programa europeo de investigación "European Partnership on Metrology" en el marco de "Horizon Europe" y está financiado por la UE con unos 3,5 millones de euros. Reúne a unas 30 instituciones asociadas de doce países. Está coordinado por el Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB).
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