Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

LongLife: in situ conversion alloying anode materials for long lifetime, high-energy density batteries

Alternativ tittel: LongLife: in situ conversion alloying anode materials for long lifetime, high-energy density batteries

Tildelt: kr 12,5 mill.

Prosjektnummer:

326866

Prosjektperiode:

2021 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Geografi:

Samarbeidsland:

LongLife prosjektet utforsker nye, avanserte materialer til Li-ionebatterier, til bruk i fremtidige elektriske kjøretøy. Den globale utbredelsen av elektriske kjøretøy er forventet å redusere utslipp av CO2 som forårsaker de gjennomgående klimaforvandligene vi står ovenfor. Men, den globale utbredelsen av elektriske kjøretøy lar vente på seg, mye på grunn av kapasiteten og rekkevidden til kommersielle Li-ionebatterier. Innenfor batteriteknologi så forskes det på nye materialer som kan levere forbedrede funksjonaliteter som kreves for å elektrifisere transportsektoren. Disse egenskapene inluderer høy kapasitet, langtidsstabilitet og evne til å lades/utlades med høye strømrater. I de siste ti årene har silisium vært ansett som et veldig lovende material for Li-ionebatterianoden, men den kommersielle bruken av silisium er begrenset på grunn av degraderingsutfordringer med materialet. LongLife ønsker å adressere dette problemet ved å utvikle en ny klasse av silisium-baserte materialer som allerede har vist seg å være veldig stabile og viser lite tegn til degradering. Disse materialene, silisium-nitrider og silisium-karbider, skal produseres ved IFE og kan videre oppskaleres av industripartnere i prosjektet. Lovende materialer vil videreutvikles og optimalisert ved å studere prelitsieringsteknikker som kan forbedre levetid, og se på overflatebehandling for å lage et beskyttende skall til nanopartiklene. LongLife prosjektet vil også se på strukturelle forandringer i det aktive materialet gjennom batterisykling og karakterisering, og verifisere materialet i store LiB celler med relevant katodematerial.

LongLife targets the new advanced materials for Li-ion batteries (LIBs) which could be used in future electric vehicles (EV). The wide deployment of EV is expected to substantially decrease the emission of greenhouse gases responsible for global climate change. However, the wide adoption of EVs is hampered by performance of modern LIBs. Therefore, the current LIB technology is in active search of new materials with properties capable to deliver the functionalities required by EV application. These properties include high capacity, long-term stability and ability to operate at high charge/discharge rates. For the last decade, silicon (Si) have been viewed as a promising material for LIB anodes which can bring these capabilities to LIBs, unfortunately, severe degradation of Si limited its application. To address this problem, LongLife aims to develop a new class of Si-based materials which operate on a principle of in situ conversion. Such materials having formula of SiEx (E= N, C) will be prepared by a scalable method of pyrolysis (to be tested in two different reactor architectures). Such approach will ensure a quick adoption of the materials by relevant industries. Furthermore, LongLife will address the fundamental problems of such conversion materials discovered in during early development - low Coulombic efficiency at the first cycle. This will be accomplished by coating of SiEx (E= N, C) nanoparticles with a protective shell and prelithiation. The latter represents a method for delivering extra Li into the battery prior assembly improving the lifetime of the Si-based materials. To support the materials development and to gain the fundamental knowledge the proposed materials will be studied operando - a methods allowing to study the structural changes of the active materials during battery cycling. At the end of the project the materials will be evaluated in complete cells using NMC622 as a cathode.

Aktivitet:

ENERGIX-Stort program energi