image: The Universitat Jaume I of Castelló launched in September a leading project on advanced solid electrolytes for lithium and sodium metal batteries based on the innovative “Polymer-in-Ceramic” concept, a hybrid of both materials with high rigidity and strength, either compact or porous and machinable. This will allow the ceramics industry to explore new avenues for diversification with added-value products and will promote the transfer of knowledge to the emerging regional energy storage industry. The study,“Future advanced 3D printing of polymer-in-ceramic solid electrolytes for all-solid-state metal batteries (PICASSO)”, which will be developed over four years and has received over half a million euros from the Prometeo 2025 call for excellence research groups–CIPROM 2024, will be coordinated by full professors Antonio Barba Juan (Research Unit “Innovative Ceramic Materials for Energetic Applications”, Department of Chemical Engineering) and Germà García Belmonte (Electrocatalysis and Energy Group, Institute of Advanced Materials –INAM), in collaboration with the Electricity, Electronics and Automation Group (EEA). The research team will develop advanced solid electrolytes for lithium and sodium metal batteries using state-of-the-art additive manufacturing techniques, such as ultraviolet stereolithography, aimed at producing these composite materials, a mixture of ceramic materials and photopolymers. This approach will allow precise control of the composite’s internal microstructure to maximize lithium-ion diffusion, reduce unwanted electronic conductivity, and minimize interfacial resistance with the electrodes, enhancing battery efficiency and lifespan. In a second phase, the PICASSO project will implement a rigorous battery testing and characterization protocol, evaluating electrical and operational parameters throughout the full service life using techniques such as electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and computer simulations. The goal is to obtain comprehensive diagnostics that lay the groundwork for future industrial transfer of these devices.
Credit: Universitat Jaume I of Castellón
La Universitat Jaume I de Castelló ha iniciado en septiembre un proyecto líder sobre electrolitos sólidos avanzados para baterías de litio y sodio metálicos basados en el innovador concepto «Polymer-in-Ceramic», un híbrido de ambos materiales de alta rigidez y resistencia, compacto o poroso y mecanizable, que permitirá a la industria cerámica abrir nuevos caminos a la diversificación con productos de valor añadido y que favorecerá la transferencia de conocimiento hacia la incipiente industria autonómica vinculada al almacenamiento de energía.
El estudio «Future Advanced 3D Printing of polymer in ceràmic sòlid electrolytes for all solid State metal bateries (PICASSO)», que se desarrollará durante cuatro años y ha conseguido más de medio millón de euros en la convocatoria Prometeo 2025 para grupos de investigación de excelencia–CIPROM 2024, estará coordinado por los catedráticos Antonio Barba Juan (Unidad de Investigación «Innovative Ceramic Materiales for Energetic Applications» del Departamento de Ingeniería Química) y Germà García Belmonte (Grupo Electrocatálisis y Energía del Instituto de Materiales Avanzados-INAM), en colaboración con el Grupo de Electricidad, Electrónica y Automática (EEA).
El equipo investigador desarrollará electrolitos sólidos avanzados para baterías de litio y sodio metálicos mediante técnicas de fabricación aditiva de última generación, como la estereolitografía ultravioleta, que pretende fabricar estos materiales composites, mezcla de materiales cerámicos y fotopolímeros. Este enfoque permitirá controlar la microestructura interna del composite para maximizar la difusión de iones de litio, reducir la conductividad electrónica no deseada y minimizar la resistencia interfacial con los electrodos, que favorecerá la eficacia y vida útil de las baterías.
En una segunda fase, el proyecto PICASSO pondrá en marcha un minucioso protocolo de ensayo y caracterización de baterías, que evaluará parámetros eléctricos y operacionales a lo largo de toda la vida útil, empleando técnicas como la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y simulaciones por ordenador. El objetivo es obtener diagnósticos completos que sienten las bases para la futura transferencia a la industria de estos dispositivos.
Este ambicioso proyecto es el resultado de la integración de conocimientos de campos científicos habitualmente independientes: el procesado cerámico, la electroquímica para almacenamiento energético y la modelización matemática avanzada. Esta colaboración multidisciplinar permite abordar el proceso completo, desde la sinterización del material hasta la validación final del dispositivo, para centrarse, especialmente, en la competitividad y sostenibilidad de las futuras baterías.
Uno de los objetivos del proyecto será la aplicación en el sector cerámico del conocimiento adquirido para el estudio y desarrollo de diferentes productos de valor añadido, con la finalidad de promover la diversificación de esta industria tradicional, que posee una alta madurez tecnológica y que necesita innovación tanto en productos como en procesos. Además, la diversificación permitirá fortalecer su competitividad, desarrollo tecnológico y productividad.
La emergente industria autonómica relacionada con el almacenamiento de energía también puede verse beneficiada por la aplicación de los resultados del proyecto. Proporcionar al sector y a las empresas profesionales altamente cualificadas nuevos conocimientos y soluciones técnicas de una química viable desarrollada en esta región favorecerá su compromiso con el territorio y su posicionamiento en el ámbito nacional y europeo.
Lección inaugural
Uno de los coordinadores del proyecto, Antonio Barba, ha sido el encargado de impartir la lección inaugural del curso 2025-2026 en la UJI. Bajo el título Transformando la materia: una mirada des de la ingeniería química, el profesor ha presentado avances en técnicas innovadoras como la sinterización en frío, que permite reducir de manera notable el consumo energético y las emisiones en la fabricación de materiales cerámicos, y ha destacado su potencial en ámbitos estratégicos como las bateries sólidas de ion litio, fundamentales para el futuro del almacenamiento energético y la transición hacia un modelo más sostenible.
El catedrático de Ingeniería Química ha remarcado que esta disciplina «transciende más allá de la industria química tradicional» porque sus principios se aplican a cualquier proceso industrial donde se transforma la materia y ha puesto en valor la importancia de la investigación y la transferencia de conocimiento para contribuir al progreso económico y social del territorio.
Vídeo: Acto de apertura del curso 2025-2026 de la Universitat Jaume I (12-09-2025) (desde el minuto 30:40 hasta el 59:55).