Arkema, el CNRS, la Universidad Claude Bernard Lyon 1 y el CPE Lyon se unen para diseñar las baterías del futuro
Mejorar el rendimiento de los materiales utilizados en las baterías de iones de litio y de litio-azufre es una prioridad para satisfacer las necesidades energéticas portátiles
Una parte cada vez más importante de las necesidades de energía portátil será proporcionada por dispositivos móviles de almacenamiento de energía, como las baterías de iones de litio. Arkema, el CNRS, la Universidad Claude Bernard Lyon 1 y el CPE Lyon acaban de crear el iHub Poly-9. Este laboratorio conjunto se dedicará al diseño de nuevos materiales de alto rendimiento basados en fluoropolímeros, que se utilizarán en las futuras generaciones de baterías.
El reactor que permite la polimerización a 80 bares de presión.
© Timothy McKenna.
Con los coches eléctricos, los smartphones y los ordenadores portátiles, la necesidad de dispositivos móviles de almacenamiento de energía aumenta constantemente. Una forma de satisfacer esta demanda es a través de las baterías de iones de litio. Constan de dos electrodos que no se tocan entre sí gracias a la presencia de un separador, todos ellos sumergidos en un electrolito. Diversos polímeros fluorados, familia de moléculas a la que pertenece KYNAR® PVDF, ofrecen una excelente relación coste/rendimiento como aglutinantes de cátodos y revestimientos de separadores, lo que permite mejorar el rendimiento de las baterías: densidad energética, potencia, capacidad de almacenamiento, vida útil, fiabilidad, etc.
El laboratorio de investigación sobre catálisis, polimerización, procesos y materiales (CP2M, CNRS/CPE Lyon/Universidad Claude Bernard Lyon 1) lleva más de treinta años investigando sobre polímeros fabricados a alta presión, centrándose en los fluoropolímeros desde hace diez años, lo que ha llevado a la alianza actual entre Arkema, el CNRS, la Universidad Claude Bernard Lyon 1 y el CPE Lyon, dentro de un nuevo laboratorio conjunto: iHub Poly-9. Este laboratorio trabaja en colaboración con el recién creado centro de excelencia de baterías de Arkema en las instalaciones de Pierre Bénite.
"Estoy encantado con esta asociación con Arkema, que forma parte de una larga historia de cooperación. Seguimos una política constante de desarrollo de laboratorios conjuntos con empresas de todos los tamaños, como confirman los más de 200 laboratorios conjuntos ya existentes. Esta ambiciosa forma de colaboración entre el mundo económico y el académico se basa en la investigación fundamental para dar respuesta a los grandes retos industriales", subraya Antoine Petit, Presidente y Director General del CNRS.
"Este laboratorio es otra iniciativa conjunta en la larga colaboración entre Arkema y el CNRS. Es una ilustración perfecta del compromiso continuo de Arkema con la innovación abierta y las asociaciones con el mundo académico. Esto nos permite basar nuestra investigación en los mejores conocimientos para desarrollar materiales sostenibles y de alto rendimiento en áreas estratégicas como las baterías y el hidrógeno", afirma Armand Ajdari, Director de Investigación y Desarrollo de Arkema.
Los científicos implicados están especialmente interesados en el fluoruro de polivinilideno y sus copolímeros. Esta familia de polímeros es extremadamente estable desde el punto de vista químico y electroquímico. Su síntesis, que se lleva a cabo en un medio disperso en agua, requiere altas presiones que pueden superar los 100 bares, una experiencia de la que se beneficia el CP2M, ya que dispone de reactores capaces de alcanzar estas presiones con total seguridad.
La colaboración con Arkema se traduce principalmente en cinco doctorados que estudian la síntesis y el diseño de fluoropolímeros para el sector de la energía, entre ellos una tesis financiada por la región de Auvernia-Ródano-Alpes, y tres tesis del CIFRE financiadas por la empresa, así como en la adquisición de equipos para un laboratorio de 50 m² dedicado exclusivamente al iHub Poly-9 en los locales del CP2M.
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