PL flag

Zakres i cele projektu


Celem projektu jest opracowanie i optymalizacja nowych materiałów katodowych dla akumulatorów litowych stosowanych w samochodach elektrycznych, przenośnej elektronice, a także do magazynowania energii w inteligentnych sieciach energetycznych (smart grids).

W akumulatorach Li-ion batteries (LixC6/Li+/LixMaXb) zachodzi reakcja interkalacji litu do związków metali przejściowych. Efektywność tej reakcji warunkuje parametry użytkowe akumulatorów i zależy od struktury krystalicznej i elektronowej materiału katodowego LixMaXb. Celem projektu jest wykazanie bezpośredniej korelacji pomiędzy strukturą elektronową materiału katodowego a jego właściwościami elektrochemicznymi. Ujawnienie tej relacji stworzy nowe narzędzie w projektowaniu funkcjonalnych właściwości materiałów dla Li-ion batteries.

Projekt LiBEV jest realizowany przez dwóch partnerów: Akademię Górniczo-Hutniczą im Stanisława Staszica w Krakowie (we współpracy z Uniwersytetem Jagiellońskim w Krakowie) i EMPA Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research, Dubendorf, ze Szwajcarii (we współpracy z innymi grupami badawczymi deklarującymi współpracę). Oba zespoły mają interdyscyplinarny charakter i wzajemnie doskonale się uzupełniają.

W ramach projektu opracowywane są nowe materiały katodowe na bazie:
- LiNi1-yCoyO2 domieszkowanego metalami 3d,
- LiMn2-yMyO4 (M=3d) i LiMn2O4-zSz,
- nanokompozytu LiFePO4 /Fe2P.
Prowadzona jest również optymalizacja właściwości tych materiałów przez przejście do nanometrycznych rozmiarów ziaren. Zależna od wielkości ziaren energia tworzenia defektów oraz efekty związane z ładunkiem przestrzennym istotnie wpłyną na właściwości transportu jonowo-elektronowego tych materiałów, które są kluczowym parametrem dla efektywności procesu interkalacji litu.