Projektová činnosť

Národné

Vývoj nových efektívnych zliatin určených na uskladnenie vodíka
Development of New Efficient Alloys for Hydrogen Storage
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Oroszová Lenka, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na vývoj a výskum stredne a vysokoentropických zliatin určených na uskladnenie vodíka. Dnes najefektívnejším a najbezpečnejším spôsobom uskladnenia H2 je jeho chemické viazanie v mriežke kovových zliatin pri tvorbe metalhydridov. Problémom súčasných zliatin je príliš vysoká teplota (presahujúca 400°C), pri ktorej dochádza k uvoľneniu H2 z ich objemu. Najnovší trend vývoja v tejto oblasti smeruje k mikrolegovaniu vysokoentropických zliatin prvkami, ktoré môžu významne znížiť teplotu desorpcie H2 z ich objemu. Množstvo uskladneného H2 je zároveň možné zvýšiť plastickou deformáciou matrice. Oba tieto prístupy sú predmetom tohto vedeckého projektu. Naším cieľom je vyvinúť materiály s vysokou absorpčnou schopnosťou (>2 hm%), nízkou teplotou desorpcie <140°C a vysokou cyklickou absorpčno/desorpčnou stabilitou (>1000 cyklov pri poklese kapacity o menej ako 10%).
Doba trvania: 1.1.2025 – 31.12.2028
SMEBAT – Syntéza a modifikácia eco-FR-Oxygrafénu na optimalizáciu vlastností novej generácie pokročilých anódových materiálov pre bezpečné a udržateľné Li-iónové batérie
Synthesis and modification of eco-FR-Oxygraphene to optimize the properties of next-generation advanced anode materials for safe and sustainable Li-ion batteries design
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Csík Dávid, PhD.
Anotácia: Projekt SMEBAT rieši obmedzenú dostupnosť kritických materiálov a výkonnostné výzvy lítium-iónových batérií (LIBs) vývojom pokročilého anódového materiálu, FR-Oxygrafénu. Projekt kladie dôraz na udržateľnosť a využíva zelenú chémiu a nízkoteplotnú oxidačnú katalytickú pyrolýzu na syntézu FR-Oxygrafénu z ekologických materiálov (bavlnené vlákna, papierová celulóza a textilný odpad), čím sa minimalizuje environmentálny dopad. FR-Oxygrafén má viacvrstvovú vláknitú štruktúru, veľký špecifický povrch, vynikajúcu elektrickú vodivosť a veľký pórovitý objem, čo ponúka výhody oproti konvenčným grafitovým anódam. Na zlepšenie elektrochemického výkonu sa do materiálu pridajú heteroatómy, ako napr. kremík s cieľom prekonať problémy spojené s konvenčne používanými anódami, ktoré majú nízku hodnotu kapacity, nízku cyklickú stabilitu a obmedzenú vodivosť. Optimalizácia procesu modifikácie je kľúčová na využitie potenciálu FR-Oxygrafénu vedúca k zlepšeniu výkonu LIBs. Projekt SMEBAT sa tiež zameriava na návrh a validáciu dizajnu batériových ciel. Na testovanie anód na báze FR-Oxygrafénu budú v laboratórnych podmienkach navrhnuté a vyrobené prototypy LIBs. Komplexné elektrochemické výsledky porovnajú výkon anód na báze FR-Oxygrafénu s konvenčnými grafitovými anódami s cieľom preukázať lepšiu kapacitu, rýchlosť nabíjania a vybíjania a cyklickú stabilitu. Projekt si kladie za cieľ dosiahnuť úroveň TRL5 overením technológie v priemyselnom prostredí, prípravou modifikovaného FR-Oxygrafénu ako vhodného pokročilého anódového materiálu pre LIBs. SMEBAT má víziu vyvinúť také LIBs, ktoré budú mať požadovaný výkon, budú ekologické a udržateľné. Využitím unikátnych vlastností FR-Oxygrafénu sa SMEBAT snaží vytvoriť LIBs s väčšou hustotou energie, s vylepšenými rýchlosťami nabíjania a vybíjania a dlhšou životnosťou cyklu za súčasného zníženia environmentálneho dopadu, čo je v súlade s regionálnymi, národnými a európskymi iniciatívami pre udržateľné riešenia.
Doba trvania: 1.3.2025 – 31.12.2025