Projekta numurs: Nr. lzp-2020/1-0391
Tips: Latvijas Zinātnes padomes fundamentālo un lietišķo pētījumu projekts
Projekta ilgums: 2021 - 2023
Projekta vadītājs: Dr.chem. Guntars Vaivars
Sadarbības partneri: LU Ķīmijas fakultāte
Projekta atbildīgais no LU CFI: Dr.chem. Guntars Vaivars
Kopējais finansējums: 300 000 EUR
LU CFI finansējums: 214 530 EUR
Projekta kopsavilkums:
Litija bateriju attīstība ir izmainījusi tādas nozares kā elektriskais transports un elektriskā tīkla stabilizēšana. Jaunās tehnoloģijas ierobežo pieejamie litija un kobalta resursi. Pretēji litijam, nātrija resursi ir praktiski neierobežoti. Tāpēc ir atjaunojusies interese par nātrija jonu baterijām. Svarīga to komponente ir nātrija jonus vadošs elektrolīts. Līdz šim izmantotā šķidrā elektrolīta vietā tehnoloģiskāk būtu izmantot cieto elektrolītu nākošās paaudzes baterijām - nātrija polimēru akumulatoriem. Projekts paredz attīstīt jaunus elektrolītus nātrija polimēru akumulatoriem, kuru pamatā ir membrāna - polimēru kompozīts ar jonu šķidrumiem. Kompozīta priekšrocības ir iespēja apvienot vienā materiālā cieta un šķidra materiāla īpašības. Jaunu jonu šķidrumu sintēze tiks virzīta tā, lai nodrošinātu maksimāli lielu un selektīvu nātrija jonu vadāmību, kā arī nodrošinātu samazinātu kompozīta higroskopiskumu. Projekta noslēgumā ir paredzēts jaunās membrānas izmantot, lai izgatavotu nātrija polimēru akumulatora prototipu.
LU CFI uzdevumi:
- Polimēru membrānas- kompozītu ar jonu šķidrumiem sintēze un raksturošana.
- Elektroķīmiskā šūna ar metālisku nātriju un elektroķīmiskās šūnas prototips – izgatavošana un testēšana.
Jaunumi par projektu
2021. g. Janvāris - Decembris
Latvijas universitātes Ķīmijas fakultātē tika sintezēta virkne imidazolija atvasinājumu kā jonu šķidrumi. Cietvielu fizikas institūtā tika raksturota to struktūra un mērīta elektriskā vaditspēja kā tīram jonu šķidrumam, tā izšķīdinot tajā nātrija sāli. Visi darbi tika veikti sausajā boksā. Jonu šķidrums ar nātrija sāli tika izmantots kompozītas SPĒĒK membrānas izgatavošanai un cietvielu nātrija akumulatora prototipa salikšanai. Tika veikta nātrija akumulatora testēšana.