CIC energiGUNEk mikroeskalan sodiozko lehen anodo metalikoa egitea lortu du, eta ion-sodio teknologiarekin egoera solidoko bateria malguak garatzeko atea ireki du
Garapena, POLYMAT-UPV/EHUren eta Kataluniako CROMOGENIA-UNITS enpresaren parte-hartzearekin euskal zentroak koordinatzen duen TOPSIDES proiektuaren barruan dago, eta Estatuko Ikerketa Agentziaren finantziazioa du, I+G+Bko “Gizartearen Erronkak” Programaren bidez.
Sodiozko anodo metaliko mehe bat (7 mikrako lodierakoa) sodioa lurrun bihurtzeari esker lortu da lehen aldiz, eta prozesu aitzindaria izan da sodio-baterien arloan. Prozesu hori CIC energiGUNEren azken belaunaldiko instalazioetan egin da.
CIC energiGUNEk, energia elektrokimikoaren biltegiratzean, energia termikoaren biltegiratzean eta bihurtzean eta hidrogenoaren teknologietan erreferentea den euskal ikerketa-zentroak, lehen aldiz sodiozko anodo metaliko bat egitea lortu du, soilik 7 mikrako lodierarekin, lurruntze fisikoko prozesu berritzaile baten bidez. Aurrerapen zientifiko-teknologiko hori Berrikuntzako Estatu Agentziak finantzatutako TOPSIDES proiektuaren barruan dago, eta egoera solidoko bateria malguak fabrikatzeko atea irekitzen du. Sodio-anodoa funtsezko pieza da, grafitoa erabiltzen den elektrolito likidoko egungo baterien aurrean alternatiba seguruagoa, merkeagoa eta txikiagoa emateko.
“Sodioa, litioa baino aukera jasangarriagoa bada ere, askoz ere material konplexuagoa da maneiatzeko, ezin baita erraz laminatu, bere testura itsaskorra dela eta, plastilinaren antzekoa”, adierazi du Montse Galcerán CIC energiGUNEko proiektuaren ikertzaile nagusiak. “Orain arte, sodio bloke bat laminatzeko erabiltzen zen metodorik ohikoena mailu batekin prozesatzea bezain oinarrizkoa zen, baina, horren ondorioz, ezin zen lamina fin eta homogeneorik lortu, eta, beraz, baterietan sodio gehiegi erabiltzea zekarren. Lurruntzeari esker, oztopo hori gainditzea lortu dugu”, ziurtatu du.
Zehazki, 7 mikrako sodiozko anodo metaliko hori lortzeko CIC energiGUNEn erabiltzen den sistema teknika jakin batean oinarritzen da: sodioa lurruntzean, ondoren zuzenean bateriako korronte-kolektorearen gainean kondentsatzeko, huts altuko ganbera baten barruan. Horrela, sodioa atomoz atomo korronteko kolektorearen gainean uzten da, eta bateriak funtzionatzeko behar den lodiera zehatza lortzen da, sodio gehiegirik gabe.
“Aurrerapen hori zer den jakiteko, nahikoa da esatea sodio metalikoko anodo konbentzionalek 5 zentimoko txanpon baten antzeko itxura izaten dutela (500 mikra inguruko lodiera izan ohi dute), adibide sinplea jartzearren. CIC energiGUNEn anodo horrek 7 mikra baino ez neurtzea lortu dugu, 70 bat aldiz meheagoa”, zehaztu dute Lorenzo Fallarinok eta Rosalia Cidek, Gainazalak Aztertzeko Plataformako ikertzaileek. Azken belaunaldiko laborategi hori euskal zentroko instalazioetan dago, eta, horri esker egin ahal izan da aurrerapen hori, sodio-baterien lerroko ikertzaileekin batera.
Garapen horren berehalako onurak hauek dira: kostuak murriztea –batez ere, erabilitako sodio kantitatea–, energia dentsitatea handitzea –bateriaren pisua eta dimentsioak murriztuz– eta segurtasuna hobetzea. Etorkizunean baterien esparruan aplikatzeari dagokionez, lurrunketa bidez hazitako anodo mehea bateria malguak eta sodio-mikrobateriak fabrikatzeko mugarria da. Garapen horrek egoera solidoko baterien eraginkortasuna eta segurtasuna handitzeko aukera ematen du, anodo metalikoa baita egoera solidoko bateria horietan erabiltzen den elementua, elektrolito likidoa duten bateria klasikoetan erabiltzen den grafitoaren ordez.
CIC energiGUNEn egindako lana funtsezkoa izango da, gainera, TOPSIDES proiektuaren azken garapenean aurrera egiteko. Proiektu hori euskal zentroak koordinatzen du, eta POLYMAT-UPV/EHUk eta Kataluniako CROMOGENIA-UNITS enpresak ere parte hartzen dute. Helburua botoi-gelaxkako konfigurazioa izango duen eta egoera solidoan dagoen metal-sodio bateria garatzea da, errendimendu elektrokimikoari dagokionez ebaluatu ahal izateko, zahartze-prozesua ikertzeko eta bideragarritasun teknologikoa aztertzeko. Ildo horretan, proiektuaren hurrengo urratsa elektrolito solidoak garatzea izango da. POLYMAT-UPV/EHU arduratzen da lan pakete horretaz, CIC energiGUNEko polimeroen lerroarekin batera.
