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MicroBio: Estudio y desarrollo de componentes para microbiobaterías

Microbio

Año comienzo 2015 – Año finalización 2016

Descripción:

En la sociedad actual, basada en la tecnología, existe una gran demanda de fuentes energéticas que sean adecuadas para dar autonomía a los pequeños dispositivos. El proyecto MicroBio pretende aunar esfuerzos para evaluar y penetrar en mercados de almacenamiento energético en los que se requiere una mínima cantidad de energía, como por ejemplo el mercado de pequeños dispositivos electrónicos (como back-up por ejemplo en un BMS) y el de la biotecnología (como la alimentación del marcapasos o dispensación de insulina).

Objetivos

El objetivo general es el desarrollo y caracterización componentes avanzados para su integración en prototipos de microbatería y biopila. En el caso de la microbatería se desarrollaran electrodos y membranas poliméricas aptas para trabajar en este rango de almacenamiento energético mientras que en el caso de la biopila el objetivo es el desarrollo de materiales de carbono con propiedades óptimas para la preparación de biocatalizadores eficientes para su uso en biopilas enzimáticas.

Los objetivos específicos que se quieren alcanzar son:

  • Síntesis de membranas poliméricas sólidas con elevada estabilidad electroquímica y elevada seguridad
  • Desarrollo de electrodos carbonosos para microbaterías
  • Integración de componentes desarrollado en microbaterías
  • Desarrollo de materiales de carbono sintéticos con propiedades a la carta para la preparación de biocatalizadores enzimáticos
  • Testeo del funcionamiento del biocatalizador en biopila

Resultados

Resultados 2015:

En primer lugar, tras el análisis de diferentes electrodos comerciales, se han seleccionado el grafito como ánodo y el ferrofosfato de litio como cátodo como más apto para ser utilizados en microbaterías.

Respecto a las membranas poliméricas sólidas y de tipo gel de litio destacar que se ha obtenido homogeneidad en los resultados de síntesis y caracterización. La conductividad iónica de las sólidas es 10-100 veces menor que las de tipo gel, sin embargo ofrecen una mayor seguridad. No obstante, se va a continuar optimizando el proceso de síntesis con el objetivo de mejorar las propiedades electroquímicas y de estabilidad del electrolito sólido así como su conductividad.

Finalmente, se ha realizado un primer diseño de microbatería tipo pouch en monocapa para la caracterización individual de componentes en semicelda de litio que servirá como punto de partida para la integración de los nuevos componentes desarrollados así como otros electrodos. Se han realizado las primeras caracterizaciones de los electrodos seleccionados utilizando este diseño.

Resultados 2016:

Como resultados finales del proyecto se han obtenido componentes y dispositivos de baterías que cubran un pequeño rango dentro de la línea de pequeño almacenamiento electroquímico.

Por un lado, se ha desarrollado un prototipo de microbateria compuesta por un sistema de membrana-electrolito de tipo solido con elevada estabilidad electroquímica y elevada seguridad que junto con electrodos de elevado potencia permitirán obtener microbaterias con elevada densidad de energía.

Por otro lado, se han obtenido materiales de carbono con propiedades adecuadas para llevar a cabo el anclaje enzimático y preparar así biocatalizadores eficientes de biopilas.

Expediente: IMAMCL/2016/1
Subvención: Proyecto encuadrado en el plan de actividades PROMECE financiado con 796.733 euros

Descargas documentos 2015

Documentos de libre disposición
Icon of Informe Difusión MICROBIO 2015 VF Informe Difusión MICROBIO 2015 VF (1.4 MiB)
Icon of Informe Técnico MICROBIO 2015 VF Informe Técnico MICROBIO 2015 VF (1.0 MiB)

Descargas documentos 2016

Documentos de libre disposición
Icon of Difusión MicroBio 2016 Difusión MicroBio 2016 (4.3 MiB)
Icon of Electrodos MicroBio 2016 Electrodos MicroBio 2016 (900.8 KiB)
Icon of Microbio biocatalizador Microbio biocatalizador (951.3 KiB)
Icon of Microbio carbones Microbio carbones (1.1 MiB)
Icon of Microbio prototipo Microbio prototipo (657.7 KiB)

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Para más información: proyectos@ite.es Tel.: 96 136 66 70

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