Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Napredni večskalni model NMC katodnih materialov za izboljšane sisteme za shranjevanje energije naslednje generacije

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.03.00  Tehnika  Energetika   

Koda Veda Področje
2.03  Tehniške in tehnološke vede  Mehanika 
Ključne besede
Insercijske baterije; NMC; modeliranje; več-skalni modelski pristop; atomistična skala; prehod med skalami; kontinuumska skala; eksperimenti; validacijsko podprti modelski pristopi
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (9)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  19277  dr. Robert Dominko  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  765 
2.  00582  dr. Miran Gaberšček  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  902 
3.  23468  dr. Tomaž Katrašnik  Energetika  Vodja  2020 - 2023  675 
4.  38631  dr. Anja Kopač Lautar  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  39 
5.  34443  dr. Ambrož Kregar  Energetika  Raziskovalec  2020 - 2021  74 
6.  39813  Igor Mele  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  54 
7.  28561  dr. Jože Moškon  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  88 
8.  37779  dr. Francisco Ruiz Zepeda  Materiali  Raziskovalec  2020  239 
9.  35386  dr. Klemen Zelič  Energetika  Raziskovalec  2020 - 2023  56 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0782  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo  Ljubljana  1627031  29.577 
2.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  21.257 
Povzetek
Baterije so ena izmed ključnih tehnologij pri doseganju in izpolnjevanju ciljev, ki jih postavlja Pariška deklaracija o podnebnih spremembah (Paris Declaration on Climate Change). Kljub njihovi množični uporabi pa so osnovni pojavi znotraj celic še vedno nerazrešeni. Ne le da to predstavlja raziskovalni izziv, neposredno naslavlja tudi družbene izzive. Varnost baterij je ena ključnih implikacij, kjer nepopolno razumevanje osnovnih pojavov ovira optimizacijo komponent in še pomembneje, njihovo pravilno uporabo in kontrolo v najrazličnejših pogojih. Trenutno se znanstvena skupnost sooča z nenavadno situacijo, kjer je poznanih veliko podrobnosti glede procesov na nanoskali, kritično pa manjkajo povezave med lokalnimi lastnostmi in splošnimi elektrokemijskimi efekti. Težave se še stopnjujejo ob potrebi po napovedih obnašanja baterijske celice pri nestandardnih pogojih (visoke temperature, podaljšano ciklanje/staranje, itd.), kar predstavlja kritične varnostne pogoje v vsakodnevni uporabi baterij. Ključnega pomena je zato bistveno razširiti obzorje znanja v razumevanju in napovedovanju osnovnih pojavov v baterijah, kar je eden od predpogojev za razvoj izboljšanih sistemov za shranjevanja energije naslednje generacije. Projekt Napredni več-skalni model NMC katodnih materialov za izboljšane sisteme za shranjevanje energije naslednje generacije (ang. AdvanceD multI-Scale modelling of NMC caThode materIals for eNhanCed next-generaTION energy storage systems (DISTINCTION)) bistveno prispeva k tem ciljem. Glavni cilj projekta DISTINCTION je razširitev obzorja znanja na področju več-skalnega modeliranja skupine plastovitih katodnih NMC materialov. Skupni cilj se jasno odraža v štirih specifičnih točkah: 1. Natančna napoved materialnih lastnosti na atomistični skali, 2. Razvoj inovativnih metod za prehajanje med skalami, 3. Napredni namenski eksperimenti za razvoj modelov in njihovo validacijo, 4. Razvoj naprednega kontinuumskega modelskega okvira, ki premošča vrzeli do trenutnega znanja na atomistični skali. Projekt DISTINCTION se osredotoča na skupino svežih in degradiranih materialov NMC811 z različnimi kristalnimi strukturami. Ob enem bodo razvite metode in modeli imeli širšo uporabnost na področju insercijskih materialov baterij, kar še dodatno krepi pomen projekta DISTINCTION. Ambiciozni in inovativni cilji projekta DISTINCTION bodo razrešili nekaj zelo pomembnih dolgoletnih izzivov v več-skalnem modeliranju baterij na osnovi NMC. Posledično bo projekt DISTINCTION ponudil inovativne modele, inovativne metodologije prehoda med skalami in inovativne rezultate, ki bodo zapolnili vrzeli v znanju o povezavah med različnimi skalami in bodo omogočali vzpostavitev konsistentne kavzalne verige zvez med različnimi skalami. Inovativni modeli na več skalah bodo omogočili do sedaj nedosežene virtualne analize trenutnih najsodobnejših baterij NMC in napredno izdelavo virtualnih prototipov z modelskim okvirom, ki ponuja višjo stopnjo napovedovalnosti v primerjavi s trenutnimi najsodobnejšimi modeli. Napovedovalni modeli in znanje pridobljeno v projektu DISTINCTION bo prispevalo k usmerjenemu razvoju naslednje generacije baterij preko: 1) izboljšane virtualne elektrode in izdelave celic, 2) konsistentne kavzalnosti čez skale, ki: a) učinkovito zapolnijo vrzeli med trenutnim znanjem na atomistični skali in potrebo po natančnejših modelih na inženirski ravni in ki b) ponudi nova spoznanja za razvoj materialov in izdelave elektrod z njihovim virtualnim testiranjem na nivoju celice. Projekt DISTINCTION tako predstavlja preskok, ki učinkovito prispeva k razvoju baterij z večjo gostoto energije in moči, kot tudi k podaljšani življenjski dobi in povečani varnosti v krajšem časovnem obdobju in z manj truda. S tem projekt DISTINCTION naslavlja ključne KPI-je virtualnega razvoja baterij in zato virtualnega razvoja sistemov za shranjevanje energije naslednje generacije.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno