PL flag

Harmonogram realizacji projektu


Zadanie 3.1. Synteza tlenków LiNi1-yCoyO2 o strukturze warstwowej domieszkowanych metalami 3d, tlenków LiMn2-yMyO4 (M=3d) i LiMn2-yMyO4 (M=3d) o strukturze spinelu oraz nanokompozytów LiFePO4/Fe2P. Wykonawca: AGH. Czas trwania: 0 – 18 miesięcy od daty rozpoczęcia projektu.

Zadanie 3.2. Pomiary strukturalne, własności transportowych i stabilności chemicznej badanych materiałów przed i po częściowej delitiacji. Wykonawca AGH. Czas trwania: 0 – 30 miesięcy od daty rozpoczęcia projektu.

Zadanie 3.3. Pomiary struktury elektronowej technikami spektroskopii rentgenowskiej oraz fotoelektronów w centrach promieniowania synchrotronowego, w szczególności spektroskopia NEXAFS na krawędzi Li Ni i Co. Celem pomiarów jest wyznaczenie rozkładu gęstości stanów (DOS). Pomiary są prowadzone w celu poznania ewolucji właściwości materiałów podczas stopniowej delitiacji. Projektowana i budowana jest komórka elektrochemiczna umożliwiająca prowadzenie pomiarów spektroskopowych in-situ podczas pracy ogniwa. Na podstawie uzyskanych wyników zostaną wyznaczone diagramy poziomów energetycznych, które zostaną skorelowane ze zmianami potencjału katod. W przypadku nanokompozytów LiFePO4-Fe2P konieczne jest wykonanie pomiarów w funkcji odległości od powierzchni na głębokości do 100 nm. W tym celu głębokie poziomy i pasma walencyjne Fe, O i P są badane przy zmiennych energiach wzbudzenia od 800 eV do 200 eV w Advanced Light Source (ALS) Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, Kalifornia oraz poniżej 200 eV w Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL), SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University, Kalifornia. Analiza widm rezonansowych pasma walencyjnego pozwala na badanie gęstości stanów w pobliżu poziomu Fermiego. Wykonawca: EMPA. Czas trwania: 0 – 24 miesięcy od daty rozpoczęcia projektu.

Zadanie 3.4. Zbadanie właściwości elektrochemicznych materiałów katodowych w ogniwie. Wykonawca AGH. Czas trwania: 12 – 30 miesięcy od daty rozpoczęcia projektu.

Zadanie 3.5. Konstrukcja prototypu (demonstratora) ogniwa typu Li-ion z najlepszymi materiałami katodowymi. Czas trwania: 30 – 36 miesięcy od daty rozpoczęcia projektu.

Kamienie milowe

1. Opracowanie metod wytwarzania trzech rodzajów materiałów katodowych: LiNi1-yCoyO2 o strukturze warstwowej domieszkowanych metalami 3d, LiMn2-yMyO4 (M=3d) i LiMn2-yMyO4 (M=3d) o strukturze spinelu oraz nanokompozytów LiFePO4/Fe2P. Miesiąc 18.

2. Charakterystyka właściwości strukturalnych, transportowych i elektrochemicznych oraz stabilności chemicznej trzech rodzajów materiałów katodowych: LiNi1-yCoyO2 o strukturze warstwowej domieszkowanych metalami 3d, LiMn2-yMyO4 (M=3d) i LiMn2-yMyO4 (M=3d) o strukturze spinelu oraz nanokompozytów LiFePO4/Fe2P. Miesiąc 30.

3. Wykazanie korelacji pomiędzy strukturą elektronową materiałów katodowych oraz ich właściwościami elektrochemicznymi, takimi jak charakter krzywej rozładowania (OCV), potencjał katody, gęstość prądu, pojemność, stabilność chemiczna, zmiana struktury elektronowej podczas deinterkalacji/interkalacji. Miesiąc 24.

4. Konstrukcja prototypu (demonstratora) ogniwa Li-ion na bazie najlepszego opracowanego materiału katodowego. Miesiąc 36.