Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

COMposite electrolytes for solid-state BATteries by design

Alternativ tittel: COMposite electrolytes for solid-state BATteries by design

Tildelt: kr 11,9 mill.

I framtiden er effektive energilagringsløsninger av stor samfunnsmessige betydningen ved overgang til det grønne skiftet. Oppladbare batterier har blitt en meget viktig brikke i den grønne omstillingen vi står midt i, noe som gjenspeiles i den raskt voksende batteriindustrien i Norge. Blant oppladbare batterier har fast-stoff batterier (solid-state-batteries) vakt betydelig oppmerksomhet på grunn av potensialet for å lagre opptil 70 % mer energi per vektenhet, i tillegg til økt sikkerhet. En forutsetning for å realisere denne teknologien er utviklingen av innovative teknologiske løsninger for å møte den lave ledningsevnen til Li-ioner i fast-stoff polymer-elektrolytter, som er en nøkkelkomponent i fast-stoff Li-batterier. I COMBAT-prosjektet vil vi utvikle og optimere en familie av faststoff-elektrolytter basert på komposittmaterialer bestående av uorganiske og organiske komponenter. Målet er ikke bare å øke ytelsen til batteriet men også utviklingsprosessen, slik at dette representerer en økning av teknologimodenhet (TRL-nivå) fra 1 til 3. Konsortiet består av to akademiske partnere (NTNU, UiO) og to industrielle partnere (Ceramic Powder Technology AS (Cerpotech) og Freyr Battery. Konsortiet er valgt ut fra komplementaritet og synergi mellom organisasjonene, deres bakgrunn og spesialisering, slik at COMBAT-prosjektet skal bidra til norges batteriverdikjede ved å utvikle ny, sikker og mer effektive batteriteknologi.

The aim of the COMBAT project is to demonstrate a composite solid-state electrolyte, comprised of organic and inorganic component, with Li-ion conductivities higher than 0.1 mS/cm at room temperature that could enable solid-state Li batteries with gravimetric energy densities of up to 500 Wh/kg. To design such composite electrolytes with the desired properties, a large parameter space will be screened. This includes the type, amount, and particle size of inorganic component (filler), its surface modification to ensure bonding to the polymer, as well as the conductive salt concentration to match the chemical potential to facilitate transport across organic/inorganic interfaces. This, in combination with advance characterization tools, such as nano-X-ray computer tomography, FIB tomography, X-ray photoelectron spectroscopy, electronic microscopy, temperature dependent impedance spectroscopy and basic electrochemical testing, will provide a fundamental understanding on the interplay of the individual components. The project also aims to reveal how the modification of individual components will affect the Li-ion conductivity in the electrolyte and cell performance to outperform the state-of-art. Thereafter, the best composite electrolytes (membranes) will be evaluated in respect of scalability and cell performance by the industrial partners of the project: Cerpotech and Freyr. Overall, the consortium aims to significantly contribute to the development of safe, sustainable, and solid-state Li-ion batteries with high energy density, educate 2 PhD candidates and facilitate the interaction between academia and industry.

Budsjettformål:

ENERGIX-Stort program energi