Bi2Se3-CNT heterostruktūru pielietojums tradicionālos un foto-uzlādējamos zemu temperatūru Zn-jonu akumulatoros

Projekta nosaukums latviski: Bi2Se3-CNT heterostruktūru pielietojums tradicionālos un foto-uzlādējamos zemu temperatūru Zn-jonu akumulatoros

Projekta nosaukums angliski: Application of Bi2Se3-CNT heterostructures for conventional and photo-assisted low-temperature rechargeable Zn-ion batteries

Projekta numurs: lzp-2024/1-0187

Projekta īstenotājs: Latvijas Universitāte (LU)

Projekta sadarbības partneri: Nav

Projekta vadītājs: Donāts Erts

Projekta īstenošanā vadošā iestāde LU ir Eksakto zinātņu un tehnoloģiju fakultāte

Projekta īstenošanas periods: 01.01.2025. – 31.12.2027.

Projekta kopējais finansējums: 300 000 EUR, tajā skaitā LU projekta daļai piešķirtais finansējums: 300 000 EUR

Plānotie projekta rezultāti:

• 4 zinātniskas publikācijas augsta līmeņa žurnālos;
• 1 Latvijas patenta pieteikums;
• 2 cinka jonu akumulatoru prototipi;
• 2 jaunas tehnoloģijas;
• 1 aizstāvēts promocijas darbs projekta tematikā.

Zinātniskā grupa:

• vadošais pētnieks, prof.  Donāts Erts – projekta vadītājs;
• vadošais pētnieks Jana Andžāne – galvenais izpildītājs;
• inženieris Barjoud Rouz – studējošā;
• laborants Viktorija Galaktionova – studējošā.

Informācija par projektu:

Drošas, uzticamas, videi draudzīgas un zemu izmaksu akumulatoru attīstībai ir būtiska loma sabiedrības nodrošināšanā ar zaļu enerģiju. Mūsdienās tirgū dominē litija jonu akumulatori, jo tiem ir augsts enerģijas blīvums un tie ir viegli. Tomēr litija jonu akumulatoru izmaksas  ir augstas, tajos izmanto toksiskus organisko elektrolītu, kā arī akumulatoriem ir  augsta uzliesmojamība.

Daudzsološa alternatīva litija jonu akumulatoriem ir ūdens elektrolītus saturoši cinka jonu akumulatori. Tomēr to veiktspēju ierobežo katoda īpašības, kas nosaka akumulatoru strauju jaudas samazināšanos, zemu enerģijas blīvumu vai nelielas īpatnējās jaudas. Turklāt visu veidu cinka jonu akumulatori aukstā klimatā vai nu nedarbojas, vai arī tiem ir slikta veiktspēja.

Projekta mērķis ir izstrādāt inovatīvas saistvielas nesaturošus augstas veiktspējas katodu materiālus, kas spēj atgriezeniski darboties ne tikai istabas, bet auksta klimata temperatūrās. Šie elektrodi var kalpot arī kā fotokatodi, ļaujot vienlaikus vienā ierīcē vākt un uzglābāt Saules enerģiju. Plānotie projekta rezultāti ir jaunas tehnoloģijas, zinātniskas publikācijas augsta līmeņa žurnālos, Latvijas patenta pieteikums, kā arī jaunus katodu materiālus saturošo tradicionālo un ar foto-uzlādējamo cinka jonu akumulatoru prototipi.