Projekti / Programi
Funkcionalni nano-kompoziti za tehnologijo energijskih izvorov: principi in aplikacija
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.04.00 |
Tehnika |
Materiali |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T150 |
Tehnološke vede |
Tehnologija materialov |
Nanostrukturirani materiali, prevodne plasti, ožičenje, litijevi ionski akumulatorji
Raziskovalci (2)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
19277 |
dr. Robert Dominko |
Materiali |
Raziskovalec |
2004 - 2006 |
745 |
| 2. |
10180 |
dr. Janko Jamnik |
Materiali |
Vodja |
2004 - 2006 |
337 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
20.942 |
Povzetek
Glavni cilj projekta je razvoj novih nanostrukturiranih elektrodnih materialov na osnovi aktivnih materialov z zanimivimi termodinamskimi lastnostmi (visoka napetost, velika kapaciteta), ki pa v obstoječi obliki (morfologiji, mikrostrukturi) niso uporabni zaradi počasne kinetike praznjenja/polnjenja. Hitrost praznjenja in polnjenja bomo povečali tako, da bomo aktivni material ožičili (ionsko in elektronsko), pri čemer bo razdalja med "žicami" znašala največ nekaj deset nanometrov. Ožičenje bomo izvedli s posebno preparativno tehniko na osnovi sol-gel metode, pri čemer bomo v izhodiščno mešanico dodali primeren prekurzor, ki bo ob segrevanju v izbrani atmosferi zagotovil poroznost materiala s široko porazdelitvijo velikosti por (od mikrometrskih do nanometrskih dimenzij). Obenem bo grafitizirani prekurzor prekril stene por ter vse ostale površine aktivnega materiala. Z elektrolitom napolnjene pore bodo predstavljale transportne poti za ione, grafitizirane stene por pa za elektrone. Ker bo razdalja med porami kratka, bo ustrezno kratka tudi razdalja za kemijsko difuzijo litija v trdnem aktivnem materialu, kratka difuzijska pot pa pomeni hitro polnjenje/praznjenje. Čeprav bo torej material nanostrukturiran, ne bo sestavljen iz nanodelcev. Na ta način se bomo izognili nekaterim problemom: uporabi veziv in drugih dodatkov, ki so potrebni za mehansko/elektrokemijsko stabilizacijo nanodelcev ter potencialnim škodljivim vplivom nanodelcev na zdravje, okolje in varnost. Za karakterizacijo materialov bomo uporabili različne tehnike: vrstično in transmisijsko elektronsko spektroskopijo, Moessbauerjevo spektroskopijo, elektronsko spinsko resonanco, rentgensko difrakcijo, ter klasične in sodobne elektrokemijske tehnike. Ker gre za popolnoma nov koncept priprave elektroaktivnih materialov, ki lahko pomembno vpliva na tehnologijo izdelave elektrod, pričakujemo, da bo zelo zanimiv za baterijsko industrijo, pa tudi sorodne aplikacije (superkondenzatorji, potencialno tudi gorivne celice).
