Slovenija #družba znanost 25.3.2020 14:06

Raziskovalna pobuda Battery 2030+ zastavila delo

Ljubljana, 25. marca - Evropska raziskovalna pobuda Battery 2030+, katere cilj je razviti trajnostne akumulatorje, je sprejela dolgoročni načrt raziskav. Ta določa glavne raziskovalne smeri, ki temeljijo na kemijsko nevtralnem pristopu in bodo pospešile razvoj nove generacije akumulatorjev, so sporočili s Kemijskega inštituta, ki je partner pri projektu.

"Prehod na podnebno nevtralno družbo zahteva temeljite spremembe v načinu pridobivanja in uporabe energije. Akumulatorji so ključnega pomena za dosego tega cilja, če jih je seveda mogoče izdelati tako, da so trajnostni, varni in cenovno dostopni, vključno z izjemno visoko zmogljivostjo," pravijo na Kemijskem inštitutu.

Pri pobudi ne gre za razvoj točno določene vrste akumulatorjev, ampak za izkoriščanje moči digitalnih tehnologij, kot je umetna inteligenca, za preoblikovanje postopka odkrivanja in razvoja prihodnjih pametnih in med seboj povezanih akumulatorskih celic, je pojasnila direktorica Battery 2030+ in profesorica anorganske kemije na Univerzi v Uppsali na Švedskem Kristina Edström. "S pobudo Battery 2030+ oblikovanje in razvoj akumulatorjev vstopata v digitalno dobo," je dodala.

Načrt določa tri glavne raziskovalne teme: pospešeno odkrivanje vmesnikov in materialov, vključevanje pametnih funkcionalnosti ter proizvodnja in recikliranje kot presečna področja raziskav.

Prva predvideva pripravo platforme za pospešeno odkrivanje materialov (MAP), ki bo pospešila raziskave na področju materialov. To bodo dosegli z združevanjem številnih pristopov, od sinteze in karakterizacije s pomočjo robotske tehnologije do računsko intenzivnih pristopov, avtomatske analize podatkov, rudarjenja podatkov in umetne inteligence. Prek platforme bodo nato razvili fazni genom (BIG), ki bo postavil novo osnovo za razumevanje procesov, ki vplivajo na delovanje materialov, prisotnih v akumulatorski celici. Razumevanje mehanizmov in modifikacija faznih površin, ki določajo varnost in življenjsko dobo, je ključno za razvoj akumulatorjev prihodnosti, pravijo pri projektu.

Pri drugi temi bodo naslovili degradacijo akumulatorjev - zunanji dejavniki, kot so ekstremne temperature, mehanski stres, prekomerna moč med delovanjem ali preprosto staranje, namreč škodljivo vplivajo na njihovo delovanje. Slediti nameravajo kemijskim in elektrokemijskim reakcijam neposredno v vsaki posamezni celici ter oblikovati nove koncepte senzorjev, ki lahko odkrijejo zgodnje faze odpovedi akumulatorja in neželene stranske reakcije, ki vodijo do njegovega zgodnjega staranja. Poleg tega bodo proučevali uporabo pametnih funkcionalnih materialov v akumulatorski celici, s katerimi naj bi omogočali odpravljanje nastale škode, ki bi v nasprotnem primeru privedla do izgube zmogljivosti, moči. Tako bi dobili varnejše, zanesljivejše in trajnejše akumulatorje.

Tretja tema bo medsektorsko področje proizvodnje in recikliranja akumulatorjev. Kot pravijo, bodo nova znanja in ideje o izdelavi in recikliranju akumulatorjev in njihovih komponent od začetka vključeni v postopek odkrivanja in razvoja materialov.

Desetletni raziskovalni projekt Battery 2030+ je stekel marca lani in je sofinanciran iz evropskega programa Obzorje 2020. Temelji na multidisciplinarnem in medsektorskem pristopu s podporo industrije in akademskega sveta, osrednjo skupino sestavlja 17 partnerjev iz devetih evropskih držav, med njimi je eden ključnih partnerjev slovenski Kemijski inštitut.