Opis projektu
Akumulatory litowo-jonowe nowej generacji z funkcją autoregeneracji
Reakcje elektrochemiczne zachodzące w akumulatorach podczas cykli ładowania i rozładowania powodują zachodzenie zmian w strukturze materiałów, prowadzących do znacznego spadku wydajności akumulatora. Materiały, z których wykonane są elektrody nowej generacji przeznaczone do użytku w akumulatorach litowo-jonowych mają degradować w wyniku oddziaływania z większą ilością litu, co spowoduje zachodzenie bardziej drastycznych zmian strukturalnych. Badania prowadzone w ramach finansowanego prze UE projektu BAT4EVER będą koncentrować się na opracowaniu mechanizmów autoregeneracji tych mikrouszkodzeń i zapobiegania utracie materiału pojawiającej się podczas powtarzających się cykli ładowania i rozładowania akumulatora. W ramach prac projektowych zostaną wykorzystane metody rozległych charakterystyk materiałowych, zostanie przeprowadzone modelowanie atomowe zachowania materiału oraz symulacja pracy ogniw akumulatorowych. Badacze zajmą się następnie przygotowaniem prototypu, na którym to etapie połączą zaawansowane procesy pozwalające ocenić, na drodze intensywnych badań, stopień autoregeneracji akumulatora litowo-jonowego wykorzystywanego w telefonach komórkowych.
Cel
Electrochemical reactions in battery materials normally lead to structural changes, which may cause degradation and damage, and thus causing the loss of functionality of the battery with cycling. Next-generation electrode materials for lithium-ion batteries are especially prone to these failure mechanisms because they react with greater amounts of lithium and thus undergo more drastic structural changes.
BAT4EVER refers to microscopic self-healing of the micro-damages generated during repetitive charging/discharging processes at the Silicon anodes, NMC-based cathodes and electrolytes aiming a significantly improved charge-discharge cycle and calendar life of the Li-ion batteries.
These challenging tasks will be overcome by applying self-healing polymer coverage around Si-NPs on the anode side and by synthesizing core-shell structured and thus redox-stabilised cathode nano-particles that are embedded in M-ions and H-bonds induced polymers. Ionogel and covalent bonded gels will initiate curing ability to the electrolytes.
These battery component development acts will be supported with extensive use of material and structure characterisation methods and with atomistic modelling and cell simulation efforts.
The processing technologies will be transferred to the scaling team of the consortium for prototype manufacturing. The prototypes will be tested under varies environmental and in next-generation cell phones as a case study.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkali metals
- natural scienceschemical sciencespolymer sciences
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringinformation engineeringtelecommunicationsmobile phones
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-LC-BAT-2020-3
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
1050 Bruxelles / Brussel
Belgia