Sākums: 01.01.2026 Noslēgums: 31.12.2028
- Projekta numurs
- lzp-2025/1-0659
- 300 000 EUR
- Projekta vadītājs
- Gints Kučinskis
- Projektu īsteno
- Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts
Zinātnes nozaru grupa: Inženierzinātnes un tehnoloģijas
- Projekta pamata zinātnes nozare: Materiālzinātne
- Papildu zinātnes nozare: Ķīmija
- Viedās specializācijas joma: Viedie materiāli, tehnoloģijas un inženiersistēmas; Viedā enerģētika
Kopsavilkums:
Šis projekts ir vērsts uz augstas enerģijas blīvuma katoda materiālu izstrādi nātrija jonu baterijām (NJB), izmantojot ilgtspējīgu, uz ūdens bāzes veidotu un bez gaistošiem organiskajiem savienojumiem (GOS) realizētu elektrodu sagatavošanas procesu. Tiks sintezēti P2 tipa Na₂/₃MO₂ katoda materiāli (M – pārejas metāls; sākotnēji Mn, ar Ni piejaukumu un (ko)dopēšanu ar Mg, Al, Li u.c.). Inertie virsmas pārklājumi (piemēram, Al₂O₃, MgO vai SiO₂) tiks uzklāti, izmantojot viegli mērogojamu mitrās ķīmijas metodi. Optimētajiem materiāliem tiks izstrādāts uz ūdens bāzēts elektrodu sagatavošanas process. Materiālu izstrāde tiks papildināta ar padziļinātu raksturošanu, lai izprastu degradācijas mehānismus, piemēram, skābekļa izdalīšanos, virsmas fāžu pārejas un SEI veidošanos atkarībā no materiālu modifikācijām.
Galvenie rezultāti, kas tiks demonstrēti pilnās NJB šūnās, ir ≥600 Wh/kg specifiskā enerģija katodam, ≥180 Wh/kg steka līmenī, ≥1000 pilni uzlādes-izlādes cikli līdz SoH = 80%, kā arī videi draudzīgs, bez GOS un PFAS savienojumiem īstenots elektrodu apstrādes process. Projekts veicinās patiesi ilgtspējīgu NJB izstrādi, izmantojot plaši pieejamus materiālus un izvairoties no toksiskām vielām, vienlaikus sniedzot ieguldījumu degradācijas mehānismu izpratnē un veiktspējas rādītāju uzlabošanā, nostiprinot SIB kā ilgtspējīgas enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas pozīcijas.
Projektu konkurss:
Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektu 2025. gada atklātais konkurss