PED304_RO

PED304_RO

Nume proiect:

Nanocompozite performante pentru anozi ai bateriilor cu ioni de Li bazate pe nanoaliaje de Sn, Si, Ge si nanocornuri de carbon uniperete (SWCNHs)/nanofoi de oxide redus de grafena (RGO)

Contract nr . 304PED/2020

Cod Proiect: PN-III-P2-2.1-PED-2019-4951

Program: Pr. 2- Creșterea competitivității economiei românești prin cercetare, dezvoltare și inovare

Tipul proiectului: Proiect Experimental-Demonstrativ

Director de proiect: Fleaca Claudiu Teodor
Coordonator: Institutul Național pentru Fizica Laserilor, Plasmei și Radiației
Partener: Universitatea București – Facultatea de Biologie
Sursa finantare: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării (UEFISCDI)

Rezumatul proiectului:

Proiectul urmareste obtinerea, caracterizarea si testarea unor materiale hibride nanostructurate avansate care sa poata fi folosite pentru anozi in bateriile moderne de tip Li-ion ce necesita atat o mare capacitate masica de inmagazinare a energiei  (mult peste valoarea de 300 mAh/g caracteristica grafitului) cat si o mentinere a acestei performante de-a lungul a sute de cicluri de incarcare-descarcare. Pentru a realiza aceste performante vom combina elementele grupei a IV-a pricipale  - Sn, Si, Ge (ce prezinta o foarte mare capacitate de a ingloba Li) sub forma de nanoparticule de aliaje obtinute prin piroliza laser sau ablatie laser cu nanostructuri carbonice ce poseda o mare suprafata specifica – nanocornuri de carbon cu un singur perete (SWCNHs) sintetizate tot prin ablatie laser si nanofoi de oxid de grafena redusa ce se obtin din oxidul de grafena hidrofil. Astfel se poate amortiza variatia mare de volum caracteristica procesului de litiere-delitiere al Si, Sn si Ge, asigurandu-se si o buna conductibilitate electrica si evitandu-se degradarea anodului. Obtinerea nanocompozitelor SWCNHs-nanoparticule se va realiza fie prin oxidarea superficiala (hidrofilizarea) a nanocornurilor urmata de amestecarea in suspensie cu nanoparticule si uscare, fie direct prin ablarea simultana a doua tinte invecinate, una de grafit si cealalta de metal/metaloid (Sn, Si, Ge in diverse proportii). Compozitul ternar se va obtine tot in suspensie prin reducerea amestecului apos suspendat de SWCNHs-nanoparticule si oxid de grafena pe cale chimica sau prin iradierea amestecului suspendat in azot lichid cu laserul in infrarosu. Pentru testarile pe baterii se va realiza amestecarea nanocompozitelor cu materiale auxiliare rezultand anozi ce se vor incapsula in semicelule cu catod de Li metalic si electrolit LiPF6 in amestec de carbonati organici si se vor supune la serii de cicluri de incarcare-descarcare.

Faza I – 31/12/2020
Sinteza, caracterizarea şi testarea în anozi pentru baterii cu ioni de Li a nanocompozitelor de referință
Durata Fazei I: 03/08/2020 — 31/12/2020
Valoarea alocata proiectului de la bugetul de stat pentru 2020: 115.500 RON.

Diseminarea rezultatelor

Rezultatele obtinute in decursul acestei etape au fost prezentate la : “ From thin “coffee rings” to thick colloidal crystals, trough drop spreading inhibition by the substrate edge” la Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
 

Lista de personal:

Coordonator:
Florian Dumitrache
Claudiu Teodor Fleaca
Ion Morjan
Elena Dutu
Ion Sandu
Iuliana Morjan
Ana -Maria Banici
Lavinia Gavrila-Florescu
Marius Dumitru
Monica Scarisoreanu
Evghenii Goncearenco

Partener:

Mihaela-Ramona Buga
Adnana Zaulet
Alexandru Ciocan
Cosmin Ungureanu
Alin-Mugurel Chitu
Radu Dorin Andrei
Stanica Enache