El objetivo del proyecto es el desarrollo de baterías seguras y con alta densidad energética, así como el desarrollo de la electrónica asociada a la carga y la gestión de la energía, para su utilización en dispositivos biomédicos y aeronaves no tripuladas, y en concreto en marcapasos y en drones. Estas nuevas baterías de todo estado sólido están basadas en un concepto novedoso y disruptivo al utilizar electrodos cerámicos gruesos porosos, y libres de aditivos, fabricados mediante tecnologías, sencillas y fácilmente escalables a nivel industrial como son el moldeo por inyección y extrusión de polvos.

Estas nuevas baterías de estado sólido, son más seguras (no inflamables) y pueden operar en un intervalo más amplio de temperaturas (20 a 140 ºC) que las convencionales, ya que no utilizan electrolitos líquidos inflamables. Así mismo, se plantean nuevos diseños de baterías con electrodos de arquitecturas interdigitales y 3D, buscando alta relación de aspecto lo que permitirá obtener elevadas capacidades volumétricas y por unidad de área. Como electrolitos se pretende utilizar inicialmente electrolitos poliméricos y electrolitos híbridos (rígidos y flexibles).

En el caso de los poliméricos serán entrecruzados en los que las sales de litio están disueltas y el entrecruzamiento se produce una vez infiltrados en los electrodos porosos. De esta forma se asegura un buen contacto electrodo-electrolito evitando los problemas de difusión sobre el electrodo grueso denso. En el caso de los híbridos se unirán por contacto a los electrodos, en los que previamente se habrán infiltrado un líquido iónico. En un resultado previo utilizando estos electrodos infiltrados con electrolitos líquidos hemos obtenido monoceldas que desarrollan densidades de energía de 23.9 mW h cm2 (capacidad de 13.3 mA h cm2) a una velocidad de carga (o descarga) de 12 horas, simulando un típico ciclo día/noche. Estos resultados abren la puerta a desarrollar con este tipo de electrodos baterías de todo estado sólido.

Junto a estas nuevas baterías se van a diseñar varios elementos necesarios para su aplicación en marcapasos y drones. Para ello, hay que desarrollar un cargador de baterías inalámbrico de reducido tamaño, eficiente y seguro, con topología resonantes y que funcione en el entorno de los MHz, que pueda ser implantado en una persona como parte de un marcapasos. Este cargador, actualmente no disponible en el entorno clínico, tendría un importante impacto social, ya que evitaría miles de intervenciones clínicas, anualmente, en todo el mundo.

También se va a desarrollar un innovador gestor de energía para este nuevo tipo de baterías que optimice el proceso de carga y alargue la vida de las baterías, así como un cargador de baterías orientado a la carga rápida de baterías para drones. Este proceso de carga se pretende hacer sin la participación del ser humano, mejorando con este sistema la operatividad del dron.

Para conseguir este objetivo se establecen los siguientes objetivos parciales: