Nosilec: dr. Robert Dominko (KI)
Električno energijo lahko učinkovito shranjujemo v 2 limitnih tipih naprav: baterijah in superkondenzatorjih. Za baterije je značilno, da lahko na enoto mase ali volumna shranijo velike količine energije, vendar shranjevanje poteka počasi (majhna moč). Obratno velja za kondenzatorje: količina shranjene energije je majhna, moč pa velika. Pogosto v praksi naletimo na primere, ko moramo kombinirati obe napravi: tipični primer je električni avto. Teoretične in nekatere praktične raziskave kažejo, da lahko s pravilnim nanostrukturiranjem pripravimo material, ki bo lahko hkrati kazal tako baterijske kot kondenzatorske značilnosti. Tak material bo gotovo izjemno zaželen pri razvoju bodočih električnih avtomobilov, prav tako bo uporaben pri drugih prenosnih napravah (kdo si ne želi baterije, ki bi jo napolnili v minuti ali še hitreje?).
|
Cilj tega projekta je torej razvoj novega baterijsko-kondenzatorskega materiala, ki bo nadomestil ločeno uporabo baterij in kondenzatorjev. Cilj je realističen, prav člani pričujočega CO so eni od pionirjev na tem področju. To je, med drugim, razvidno iz nedavnega članka v reviji Nature (B. Kang, G. Ceder, Nature, 458 (2009)190), kjer je opisan preliminarni material z omenjenimi lastnostmi, pri tem pa se avtorji sklicujejo na 2 članka pričujoče projektne skupine.
Še vedno pa nekaj ključnih problemov ni rešenih:
a) Kako aktivne nanodelce povezati med sabo, da med delovanjem ne bo prihajalo izgube meddelčnih kontaktov
b) Kako aktivirati površinio nanodelcev, da bo insercija litija karseda hitra
c) Kako zagotoviti dovolj hitre ionske in elektronske poti med ca. 1012 nanodelci, ki so tipično nanešeni na 1 cm2 elektrode?
d) Kako zagotoviti, da se pri hitrem polnjenju/praznjenju baterijsko-kondenzatorske naprave ne bo prišlo do lokalnega ali celo globalnega pregrevanja materiala?
|
Razvojni programi 