NextBatt

Celem projektu jest opracowanie nowych rodzajów materiałów elektrodowych dla przyszłych generacji ogniw litowych. Badania skoncentrują się na znalezieniu optymalnych kompozytów z udziałem siarki dla ogniw litowo-siarkowych (Li-S), które zgodnie z Mapa Drogową organizacji EMIRI (Energy Materials Industry Research Initiatiative), zaadoptowaną również przez Komisję Europejską, należą do czwartej generacji ogniw litowych. Ich komercjalizacja spodziewana jest w perspektywie 5 do 10 lat. Baterie litowo-siarkowe oferują teoretycznie gęstość energii 2600 Wh/kg, blisko sześciokrotnie więcej niż baterie Li-ion. Moga być więc w przyszłości zamiennikiem dla ogniw Li-ion w pojazdach elektrycznych.

W ramach projektu zamierza się przetestować nowatorskie podejścia do składu katody, zakładające połączenie siarki elementarnej z substechiometrycznymi tlenkami tytanu (fazy Magnelego), oraz nanostrukturami węglowymi dotowanymi pierwiastkami przejściowymi, takimi jak między innymi selen. Strategie te mają pozwolić na rozwiązanie problemu, z jakim borykają się badacze pracujący nad tym typem ogniw, tzw. zjawiska , polegającego na przedostawaniu się pośrednich produktów reakcji (polisiarczków litu) do anody litowej, co prowadzi do obniżenia wydajności reakcji i pogorszenia stabilności cyklicznej. Wraz z wprowadzeniem do układu nowych typów materiałów konieczne będzie zbadanie mechanizmów zachodzących procesów, co osiągnięte zostanie na drodze zaawansowanych badań spektroskopowych (w tym in-situ) i elektroanalitycznych. Projekt ma rozwiązać fundamentalne problemy materiałowe, pomóc zrozumieć mechanizmy zachodzące w ogniwie, oraz dostarczyć rozwiązań na relatywnie niskim TLR (2-4), jednak jest zaprojektowany z myślą o komercjalizacji realnego produktu w dłuższej perspektywie czasowej. Projekt wpisuje się w serię wcześniejszych prac Łukasiewicz-IMN finansowanych z różnych źródeł, przyczyni się do udoskonalenia opracowywanego prototypu baterii Li-S, oraz może stanowić przełom w opracowaniu nowych źródeł zasilania dla elektromobilności, w tym szczególnie autonomicznych platform bezzałogowych. Projekt wpisuje się w światowy trend budowania gospodarki niskoemisyjnej.