FKKT

Elektrokemijski sistemi za shranjevanje energije, zlasti akumulatorji predstavljajo enostaven način shranjevanja obnovljivih virov energije (OVE) in so kot taki pomembni kot vir energije za mnoge prenosne naprave vključno z avtomobil. Področje elektromobilnosti velja za ključno tehnologijo za uresničitev ciljev v zelenem dogovoru. Trenutna tehnologija Li-ionskih akumulatorjev ima še vedno veliko omejitev. Glavne omejitve so: omejenost virov Li, Co, Cu in Ni, varnost, zanesljivost, trajnost, visok ogljični odtisa in visoka cena. V raziskovalnem programu "Napredni akumulatorski sistemi kot podpora za zelenemu prehodu in elektromobilnosti" obravnavamo najpomembnejša vprašanja, povezana z razvojem akumulatorjev, ki bodo v prihodnosti omogočili zeleni prehod in mobilnost brez CO₂ emisij.  

Program povezuje štiri stebre raziskav na področju sodobnih akumulatorskih sistemov, ki jih podpirata dve medsektorski dejavnosti (Shema 1). Skupaj prispevajo k razvoju novih konceptov trajnostnih materialov. Mednje sodijo nadgradnja obstoječih aktivnih materialov, delo na medfaznih površinah in uvedba pametnih funkcij v celicah. Pri delu preučujemo tudi življenjsko dobo in možnost reciklaže komponent ali celotnih celic.  

Dejavnosti v smeri trajnostnih akumulatorskih materialov vključujejo raziskovanje post-Li akumulatorjev na osnovi Na, Mg, Ca, Zn, Al in trajnostnih katod (žveplo, redoks-aktivni organski materiali), ki jih testiramo v različnih vrstah elektrolitov.  

Drugo področje dejavnosti je osredotočeno na sisteme z visoko energijsko gostoto in močjo s poudarkom na zasnovani arhitekturi elektrod v kombinaciji z akumulatorji na osnovi trdnega elektrolita in pri razvoju ogljika za superkondezatorje.  

Tretje področje dejavnosti zajema aktivnosti, kako izboljšati kakovost, zanesljivost, življenjsko dobo in varnost (QRLS) v različnih vrstah akumulatorjev. Tu vgrajujemo senzorje v akumulatorske celice, razvijamo funkcionalnosti samozdravljenja in načrtujemo medfazne površine. 

Četrta skupina dejavnosti pa se osredotoča na proizvodnjo, reciklažo in potencialno drugo življenjsko dobo akumulatorskih celic. Vse štiri raziskovalne smeri so podprte z dvema medsektorskima dejavnostma in sicer: z napredno karakterizacijo in modeliranjem, ki vključuje različna orodja za karakterizacijo ter pristope modeliranja v različnih obsegih. 

Shema 1: Opis področja raziskav naprednih akumulatorskih sistemov, kot podpora za zelenemu prehodu in elektromobilnosti.