Europejska bateria. Projekt z udziałem polskich naukowców

Naukowcy z Politechniki Warszawskiej uczestniczą w pracach nad nową europejską baterią. Produkt ma się przyczynić do uniezależnienia Starego Kontynentu od pozaeuropejskich producentów. 

Założenia nowej baterii „made in Europe” to lepsza wydajność, większa przyjazność dla środowiska i uniezależnienie od produkcji spoza Europy. Od czterech lat pracują nad nią uczestnicy projektu ASTRABAT, wśród których są specjaliści z Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej (PW).

Jak podaje na swojej stronie PW, bateria składa się z trzech podstawowych elementów: dwóch elektrod (katody i anody) oraz łączącego je elektrolitu. Poprawa właściwości produktu ma wynikać z materiałów, z których powstają wskazane komponenty.

REKLAMA

Europejska produkcja

Cel projektu ASTRABAT to zbadanie możliwości opracowania baterii ze stałym elektrolitem wykonanej z takich surowców i w taki sposób, by możliwa była masowa jej produkcja w Europie. Jak wskazano w komunikacie PW, bateria ze stałym elektrolitem jest bezpieczniejsza, bo nie zawiera składników płynnych i łatwopalnych. Dzięki temu może znaleźć szerokie zastosowanie np. w motoryzacji (pojazdy elektryczne), elektronice i energetyce odnawialnej.

Założona produkcja z surowców łatwo dostępnych w Europie ma z kolei uniezależnić Stary Kontynent od łańcucha dostaw i procesu wytwórczego podlegających presji politycznej i ekonomicznej.

Komponenty do recyklingu

Jak dotąd w ramach projektu ASTRABAT powstał projekt nowej baterii o większej stabilności termicznej i bezpieczniejszej (zgodnie z założeniami). Zamiast płynnego elektrolitu zastosowano najnowocześniejsze elektrolity polimerowe i wytrzymały wypełniacz ceramiczny.

Nowa bateria ma być nastawiona na recykling materiałów, zatem duży nacisk położono na badania nad bardziej przyjaznymi dla środowiska komponentami i procesami produkcyjnymi oraz zmniejszonym zużyciem takich pierwiastków jak kobalt. Ponadto twórcy baterii zadbali o skalowalność procesów syntezy materiałów.

Udział polskich naukowców

Badacze z Politechniki Warszawskiej odpowiadali – jak podano w komunikacie – za zaprojektowanie i syntezę soli litowej oraz plastyfikatora z cieczy jonowej, a następnie powiększenie skali ich produkcji. Testowali również kluczowy składnik, tj. stały elektrolit. Właśnie on odróżnia tę baterię od istniejących na rynku rozwiązań.

REKLAMA

Ponadto do zadań zespołu z PW należało testowanie składowych anolitu i katolitu – komponentów, które występują jedynie w ogniwach ze stałym elektrolitem, zawierających odpowiednio anodę i katodę.

Sole i plastyfikatory do elektrolitów są unikalnymi rozwiązaniami opracowanymi i opatentowanymi oryginalnie w Politechnice Warszawskiej – wyjaśnia dr hab. inż. Leszek Niedzicki, kierownik zespołu z PW. – Sole bezfluorowe opracowane w ramach projektu są pierwszymi takimi na świecie, które spełniają wymogi przemysłu bateryjnego.

Prototyp dwa lata temu

Jak informuje PW, pierwszy prototyp nowej europejskiej baterii pojawił się już w 2022 r. Wciąż jednak do rozwiązania są problemy z interfejsem i stabilnością mechaniczną. Bez tego nie będzie możliwe wprowadzenie rozwiązania do masowej produkcji.

Realny termin wdrożenia technologii na większą skalę to według badaczy rok 2030.

W projekcie ASTRABAT, finansowanym z programu unijnego Horyzont 2020, uczestniczyło 14 partnerów z ośmiu europejskich krajów. Konsorcjum tworzyły centra badawcze i uniwersytety, a także firmy motoryzacyjne zajmujące się bateriami i energią. Europę Środkowo-Wschodnią jako jedyna reprezentowała w tym gronie Politechnika Warszawska. Więcej na temat rozwiązań, które powstały w ramach ASTRABAT, można znaleźć pod tym linkiem.

Projekt został zakończony, teraz natomiast planowane są prace wdrożeniowe, tj. dopracowanie produkcji komponentów w celu przygotowania do licencjonowania rozwiązań dla przemysłu (i/lub powstania spółek joint-venture pomiędzy konsorcjantami, które będą wdrażały rozwiązania w przemyśle). Jak podaje PW, większość komponentów była projektowana pod kątem produkcji w skali masowej.

Analizy oceny cyklu życia (life cycle assessment), obejmujące emisyjność produkcji i późniejsze możliwości recyklingu, wykazały, że w zakresie oddziaływania na środowisko produkcja nowej baterii i użyte surowce są zbliżone do obecnej produkcji ogniw litowo-jonowych. Istnieje jednak szansa na zmniejszenie tego oddziaływania i zwiększenie odzysku surowców.

redakcja@gramwzielone.pl

© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.