Nova química de células de iões de alumínio no banco de ensaios de baterias
Da investigação à prática e vice-versa: desenvolvimento de materiais com base em requisitos
Anúncios
As tecnologias de armazenamento eficientes e respeitadoras do ambiente, como a bateria de iões de alumínio sem lítio (AIB), são essenciais para um aprovisionamento energético seguro e neutro para o clima. O projeto de investigação SALSA (desenvolvimento de baterias de iões de alumínio para aplicações específicas utilizando materiais passivos e activos inovadores) centra-se na validação e no desenvolvimento da AIB. As potenciais aplicações desta nova química celular para a estabilização da rede estão a ser testadas na prática no SALSA, utilizando procedimentos normalizados de ensaio de baterias.
A expansão de um fornecimento sustentável de energia com a crescente eletrificação dos transportes, dos processos industriais e do aquecimento de edifícios exige sistemas eficientes de armazenamento de eletricidade. Para além do armazenamento de grandes quantidades de energia, por exemplo para o equilíbrio dia/noite ou sazonal, é essencial estabilizar a rede eléctrica através da suavização altamente dinâmica dos picos de carga. As áreas sensíveis da indústria, do comércio e das infra-estruturas beneficiam, em particular, de fontes de alimentação ininterrupta (UPS). A nova bateria de iões de alumínio é adequada para estas aplicações estacionárias de baixa manutenção devido à sua excelente estabilidade de ciclo e densidade de potência. Em comparação com as tecnologias de bateria atualmente disponíveis no mercado, por exemplo, à base de lítio ou chumbo, a AIB é uma alternativa sustentável: oferece vantagens claras em termos de custo, disponibilidade de matérias-primas e equilíbrio ambiental.
Da investigação à prática e vice-versa: desenvolvimento de materiais orientado para as necessidades
No projeto INNOBATT, que foi concluído com êxito em 2025, foram fabricadas células de AIB de pequeno formato em formato de célula de bolsa e integradas num demonstrador de sistema. Este passo importante no funcionamento do demonstrador permite tirar conclusões sobre o desempenho real da nova tecnologia de células, uma vez que só o aumento de escala para módulos de baterias revela potenciais melhorias para as células pouch ao nível do material. Isto resulta no objetivo geral do projeto de acompanhamento SALSA: o desenvolvimento de novos materiais escaláveis para AIBs recarregáveis, com ênfase na melhoria da densidade de potência, da eficiência energética e da estabilidade do ciclo. A utilização da análise operando fornece a compreensão básica necessária dos mecanismos. Utilizando procedimentos normalizados de teste de baterias, as possibilidades de aplicação específica do AIB para uma UPS devem ser testadas de forma prática. Estes testes também resultam num ciclo de feedback da aplicação diretamente para o desenvolvimento de materiais.
O projeto SALSA pode basear-se diretamente nos resultados de projectos anteriores, como o INNOBATT. As células e módulos AIB com uma vida útil normalizada já estão disponíveis no início do projeto. Estes módulos serão testados em condições de carga e ambientais relacionadas com a aplicação. Ao longo do projeto, serão testadas pelo menos três fases diferentes de desenvolvimento dos módulos, a fim de melhorar continuamente os materiais activos e passivos num processo iterativo. Isto permite que os materiais activos e passivos continuem a ser desenvolvidos em paralelo com a validação. A composição do consórcio, com conhecimentos especializados nos domínios do desenvolvimento de materiais e da modificação de superfícies, do desenvolvimento de células de ensaio, da produção e avaliação de baterias, permite tanto o desenvolvimento da química das células AIB através da investigação de materiais baseada no conhecimento como a validação desta tecnologia em procedimentos de ensaio orientados para aplicações específicas.
Consórcio do projeto SALSA
O consórcio do projeto SALSA inclui quatro parceiros industriais: HOPPECKE Batterien GmbH & Co KG como líder do consórcio, EL-CELL GmbH, IoLiTec Ionic Liquids Technologies GmbH e SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH. Do lado académico e científico, participam a TU Bergakademie Freiberg (Instituto de Química Inorgânica), a TU Clausthal (Centro de Investigação para Tecnologias de Armazenamento de Energia) e a Fraunhofer-Gesellschaft com os institutos Fraunhofer IISB / Fraunhofer THM e Fraunhofer IAP. O SALSA é financiado pelo Ministério Federal Alemão dos Assuntos Económicos e da Energia (BMWE) no âmbito da divisão de Redes Eléctricas e Armazenamento e decorre de 1 de agosto de 2025 a 31 de julho de 2028.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
Outras notícias do departamento ciência
