FLUFFY – Fluoride-based Na-ion battery cathodes for stationary energy storage

Verden står overfor en energi- og klimakrise, og det er nødvendig med en stor overgang til fornybare energikilder for å oppfylle klimaforpliktelsene. Ettersom vi i økende grad nyttiggjør væravhengige kilder som sol- og vindkraft, er det avgjørende å ha pålitelige måter å lagre elektrisitet og å kunne overføre denne til strømnettverket når det er nødvendig. Stasjonære energilagringssystemer, som batterier, kan lagre slik intermittent energi, unngå at produsert strøm ikke nyttiggjøres og åpner for nye muligheter for tilgang til elektrisitet i områder der strømnettverket er begrenset. Mens litium-ion-batterier (LIBer) for øyeblikket er den foretrukne teknologien for bruk innen elektrisk mobilitet, så eksisterer det allerede nå bekymringer til langvarig tilgjengelighet, bærekraft og kostnader for påkrevde råvarer som kobolt, nikkel, litium eller kobber. Nye typer av sikre, bærekraftige og rimelige batterier med høy ytelse er sterkt ønsket for stasjonær lagring. Natrium-ion-batterier (SIBer) er godt egnet til slik bruk. Disse anses som mer sikre enn LIBer av flere grunner, og viktigere, de kritiske materialene som brukes i LIBer kan erstattes i SIBer av mer utbredte og bærekraftige alternativer. SIBer baner dermed vei for en grønnere, og forventelig rimeligere, neste generasjon stasjonær energilagringsteknologi. Prosjektet FLUFFY har som mål å fremskynde forskningen på stasjonær energilagring ved å utvikle bedre komponenter for natrium-ion-batterier. I dette spennende prosjektet er fokuset å finne fluoridbaserte katodematerialer som forbedrer funksjonaliteten av SIBer, spesielt mhp energilagring/spenning, syklingskapasitet og stabilitet. Prosjektet FLUFFY samler et mangfoldig team av eksperter som jobber sammen for å skape og studere disse nye materialene under realistiske betingelser. Til dette benyttes et stort antall av avanserte teknikker, med et klart forskningsmål om å etablere kunnskap og materialer som vil gi gode, bærekraftige måter for å lagre grønn energi.

The FLUFFY project aims to accelerate stationary energy storage research by developing cathodes for advanced sodium-ion batteries. With the increasing reliance on weather-dependent renewable energy sources, it is essential to establish a reliable energy storage system to guarantee a steady supply of clean energy. Sodium-ion batteries have emerged as a promising and sustainable solution due to their relatively high volumetric energy density, long cycle life, and cost-effectiveness. The FLUFFY project will focus on identifying fluoride-derived materials as cathode materials that maximize the electrochemical performance, lifetime and minimize the environmental footprint of sodium-ion batteries. The high electronegativity of fluorine enhances the electrochemical performances and chemical stability, making these materials ideal for battery applications. Our mixed-anion approach will further modify the fluoride chemistry to increase ionic and electronic conductivity. The project's multidisciplinary approach brings together a diverse team of researchers with a solid background in solid-state chemistry, battery materials, electrochemistry, modelling and operando techniques. These experts will work together to synthesize and study the electrochemical behaviour of fluoride-derived materials in real-time using operando techniques, making a significant contribution to energy storage technology. As a Researcher Project for Young Talents, FLUFFY provides young researchers a unique opportunity to collaborate towards a common goal and make a meaningful impact in one of Norway's top-priority research (technology) fields.