Vetenskapsrådet - Anslag till forskning på Superlitiering

Projekttitel: "Superlitiering - en ny mekanism för att nå extrema kapaciteter hos organiska elektrodmaterial för energilagring"
Huvudsökande: professor Daniel Brandell, Uppsala Universitet

Behovet av kemisk energilagring har ökat dramatiskt under det senaste årtiondet.
I synnerhet litium-jonbatterier har varit framgångsrika för bärbar och rörlig teknik som datorer, kameror och mobiltelefoner beroende på de flexibla designmöjligheterna, den höga spänningen, det höga energiinnehållet och deras långa livslängd. På senare tid har dock användningen av Li-jonbatterier i elfordon ökat än mer, vilket pressat upp produktionsvolymerna. Det finns samtidigt behov av allt bättre prestanda: mindre och lättare batterier som kan lagra mer energi och leva längre efterfrågas i större utsträckning.

Mot bakgrund av detta har organiska elektrodmaterial föreslagit som lösning för att reducera den miljömässiga påverkan av litiumbatterier och för att förenkla återvinningen av materialen. En mycket stor förbättring avseende det ekologiska fotavtrycket från återuppladdningsbara batterier kan förväntas uppnås om dels materialen skapas ur biomassa, och om dels ”gröna” kemiska processer med minimal energikonsumtion används. Organiska elektrodmaterial från biomassa skulle kunna leda till att EU:s direktiv 2006/66/EC – som rekommenderar att 50 % eller mer av medelvikten av ett batteri som används inom unionen skall återvinnas – kan uppfyllas.

Swedish Electromobility Centre - Anslag till batteriforskning

Projekttitel: "Electrochemical methods for detection and analysis of ageing in Li-ion batteries"
Huvudsökande: Matthew Lacey

Detta projekt syftar till att utveckla en analytisk metod för att studera åldrande i fordonsbatterier och elektrokemisk detektion av plätering av litiummetall på den negativa elektroden i fall av extremt åldrande. Helceller i laboratorieskala kommer att konstrueras i både två- och treelektrodformat med negativa elektroder som är förlitierade till en kontrollerad laddningsnivå. Dessa kommer att användas som ”konstgjort åldrade” testceller för att simulera effekterna av kraftig ineffektivitet vid den positiva elektroden. De elektrokemiska metoder som kommer att användas är differentiell spänningsanalys (DVA) av cykling vid konstant ström för att analysera ändringen i elektrodpotential under åldrande, och intermittent strömavbrott (ICI) för att mäta ändringar i resistans.

I princip kan litiumplätering vid höga laddningsnivåer i sådana åldrade celler vara detekterbart med dessa metoder. Resultaten kommer att tjäna som referenspunkt för analys av testceller konstruerade med elektroder tagna från cyklade fordonsbatterier både för att studera åldrandet i fordonsbatterisystemet och för att validera användbarheten för metoderna i denna ansökan.

Detta projekt kommer att ha en bred signifikans för att förbättra förståelsen för åldrande i fordonsbatterier och kommer att vara ett framsteg mot en metod för tidig detektering av eller varning för potentiellt katastrofal litiumplätering.

Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse - Anslag till forskning på kvasikristaller

Projekttitel: ”Functional Quasicrystals? Harnessing the complexity of aperiodic intermetallic compounds”
Huvudsökande: professor Ulrich Häusserman, Stockholms Universitet
Medsökande: Cesar Pay Gómez, Uppsala Universitet

Högt tryck ska lyfta fram unika egenskaper hos kvasikristaller
Projektet fokuserar på ny grundforskning inom området kvasikristaller och komplexa legeringar. Forskarnas mål är att projektet ska leda till upptäckten av nya material med oanade magnetiska och elektroniska egenskaper samt förståelse för, och kontroll över, deras bildande. 
Nyupptäckta material skulle vidga horisonten för helt nya applikationer inom till exempel data- och energilagring. Vidare kommer projektet att resultera i utveckling av ny infrastruktur som möjliggör mätningar vid extremt låga temperaturer och högt tryck.