Назив пројекта: ВИСОКО-КАПАЦИТАТИВНЕ ЕЛЕКТРОДЕ ЗА ПУЊИВЕ ВОДЕНЕ ВИШЕВАЛЕНТНО-ЈОНСКЕ БАТЕРИЈЕ И СУПЕРКОНДЕНЗАТОРЕ: СЛЕДЕЋИ КОРАК КА ХИБРИДНОМ МОДЕЛУ
Акроним: HiSuperBat
Руководилац пројекта: Др Милица Вујковић
Научноистраживачке организације: Факултет за физичку хемију, Универзитет у Београду; Институт за нуклеарне науке Винча, Универзитет у Београду; Институт техничких наука САНУ
Буџет: 180.689,98 ЕУР
Литијум је најважнији елемент у производњи батерија за мобилне телефоне, лаптопове, дигиталне фото-апарате или електрична возила. Такође је важан део и непуњивих батерија, попут оних за срчани пејсмејкер, играчке или сатове. Међутим, литијум је ограничени ресурс и његове резерве се константно смањују. Мултивалентне-јонске батерије – засноване на калцијуму, магнезијуму или алуминијуму – биле би одлично решење, којим би се избегло коришћење скупог и оскудног литијума, редуковала цена, а производња поједноставила и учинила безбеднијом.
Истраживачи ће током пројекта развити нове и исплативије електродне материјале високог капацитета, као што су метал-допирани ванадијум-оксиди и угљенични материјали. Ови материјали примењиваће се у мултивалентним јонским батеријама (Ca-, Mg- или Al-јонским), као и у суперкондензаторима. Развијени прототип не би садржао кобалт и литијум, запаљиви и токсични органски електролит, а испоручивао би већу енергију. Код батеријске електроде, уградњом погодних метала између слојева ванадијум-оксида, подесиће се одговарајући хемијски састав за складиштење велике количине мултивалентних јона током вишеструког пуњења и пражњења. Када је кондензаторска електрода у питању, избором адекватног прекурсора утицаће се на порозност и функционалност угљеничне површине.
Истраживање ће резултирати јефтиним и безбедним анодним и катодним материјалима за следећу генерацију уређаја за складиштење енергије (beyond lithium), када ће нови материјали који би преузели улогу Li-јонске технологије бити прекопотребни.
ЦИЉ ПРОЈЕКТА: Развој новог, исплативог и одрживог хибридног модела за складиштење енергије применом метода који би довео до хибридизације батеријске и суперкондензаторске компоненте у један уређај.
МЕТОДОЛОГИЈА: Реализација ће бити извршена помоћу фундаменталних и примењених истраживања, развојем нових метода синтезе и нових стратегија у току тих метода, увођењем иновативних електрохемијских приступа и разумевањем механизма складиштења мултивалентних јона током пуњења и пражњења.
ОЧЕКИВАНИ РЕЗУЛТАТИ: Развој безбедних и исплативих катода које не садрже литијум и кобалт, базираних на металдопираном ванадијум- -оксиду, које би показале већу способност складиштења за мултивалентне него за литијум јоне. Формирање угљеничне аноде са побољшаним капацитетом складиштења мултивалентних јона.