Detail projektu

Vývoj nových elektrochemických uložišť energie – akumulátorů

Období řešení: 31.03.2019 — 31.12.2022

Zdroje financování

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR - INTER-EXCELLENCE - Podprogram INTER-TRANSFER LTT19

- plně financující

O projektu

Projekt se zabývá výzkumem nových typu elektrochemických uložišť energie – akumulátorů. Snaha o snížení znečišťování ovzduší spočívající především ve snižování produkce emisí, které mají významný vliv na lidské zdraví spolu se snahou o udržitelný rozvoj lidské společnosti se obrací směrem k využívání elektrické energie. Tato snaha je zaměřena na využívání obnovitelných zdrojů energie, na efektivní zpracování a využití energie z nich produkované. Akumulátory se ukázaly jako efektivní nástroj pro uchování a skladování elektrické energie z těchto zdrojů. Akumulátory se osvědčily také v dalším prudce se rozvíjejícím odvětvím a to je elektromobilita a obecně doprava, jelikož produkce emisí spalovacími motory prudce roste s počtem nově vyráběných vozidel. V těchto aplikační odvětví byla využita technologie olověných akumulátorů, která byla následně nahrazena současnou technologií lithium-iontových akumulátorů. S technologickým rozvojem vzrostly i požadavky na tyto aplikace a současný lithium-iontová technologie je již na hranici svých technologických možností. Z toho důvodu se věnuje výzkumu nových typů akumulátorů velká pozornost a přikládá se ji značný význam. Tento projekt vznikl na základě uvědomění si této potřeby, na základě znalosti a zkušeností s obnovitelnými zdroji energie a elektromobily plynou jasné požadavky na tyto nové typy akumulátorů jako je to dostupnost, nezávadnost, cena, hustota energie apod. Z těchto požadavků vznikl koncept vývoje dvou nových typů akumulátorů a to akumulátory lithium-síra a sodno-iontové akumulátory. Oba typy svými vlastnostmi a charakteristickými vlastnostmi vyhovují požadavků na elektrochemická uložiště energie nové generace.

Popis anglicky
The objectives of the project can be divided into three areas according to the electrochemical system. The first area deals with the synthesis and characterization of electrode materials for sodium-ion batteries. The second area addresses the problem of lithium-sulfur batteries, whether it focuses primarily on the current problems that occur in this system. The third area deals with the problem of aprotic solvents and electrolytes. For each system, suitable electrolytes with appropriate modifications are selected to achieve the desired parameters.

Klíčová slova
Akumulátor, Sodno-iontový akumulátor, Akumulátor lithium-síra, Nové typy akumulátorů, Obnovitelné zdroje, Elektromobily

Klíčová slova anglicky
Battery, Sodiumion battery, Lithium-sulphur battery, New types of batterie, Renewable energy sources, Electric vehicles

Označení

LTT19001

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Kazda Tomáš, doc. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel
Bača Petr, doc. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Jaššo Kamil, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Máca Josef, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Vanýsek Petr, prof. RNDr., CSc. - spoluřešitel

Útvary

Ústav elektrotechnologie
- příjemce (01.01.2019 - 31.12.2021)

Výsledky

KAZDA, T.; ŘEHÁK, P.; TICHÝ, J. Effect of used separator on the electrochemical properties of an LFP battery. In Advanced Batteries Accumulators and Fuel Cells 20th ABAF. 1. Brno: Brno University of Technology Faculty of Electrical Engineering and Communication Department of Electrical and Electronic Technology, 2019. p. 20-22. ISBN: 978-80-214-5774-4.
Detail

CAPKOVÁ, D.; ALMÁŠI, M.; MACKO, J.; KIRÁLY, N.; ČECH, O.; ČUDEK, P.; STRAKOVÁ FEDORKOVÁ, A.; KNAP, V.; KAZDA, T. Activated and Carbonized Metal-Organic Frameworks for Improved Cycle Performance of Cathode Material in Lithium-Sulphur Batteries. In 23rd International Conference on Advanced Batteries, Accumulators and Fuel Cells (ABAF 2022). Journal of Physics: Conference Series. Institute of Physics, 2022. p. 1-9. ISSN: 1742-6596.
Detail

KAZDA, T.; PLÉHA, D.; SEDLAŘÍKOVÁ, M.; TICHÝ, J.; VYROUBAL, P.; MÁCA, J.; VISINTIN, A.; ČUDEK, P. Influence of the polyethersulfone/polyvinylpyrrolidone based nanofibrous separators on the properties of high-voltage Li-ion batteries. Journal of Solid State Electrochemistry, 2019, no. 1, p. 1-12. ISSN: 1432-8488.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K. LITHIUM – FROM BRINE TO BATTERY. 41. Nekonvenční zdroje elektrické energie. 1. 2020. s. 75-78. ISBN: 978-80-02-02900-7.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K. Flame retardant influence on Negative Electrode for Lithium ion accumulators. Advanced Batteries Accumulators and Fuel Cells – 21st ABAF. 1. Brno: 2020. p. 33-34. ISBN: 978-80-214-5889-5.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K. Flame Retardant Additive Influence on Negative Electrode for Lithium Ion Accumulators. In ECS Transaction. ECS Transaction. 99. IOP Publishing Ltd, 2020. p. 11-15. ISBN: 9781607685395. ISSN: 1938-6737.
Detail

KAZDA, T.; ŠKODA, D.; JAŠŠO, K.; ČUDEK, P. Influence of Organic Binders to the Properties of Lithium-Sulfur Batteries. ISE 70th Annual Meeting, Durban - Book of Abstracts. 70. 2019. p. 544-544.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K. Negative Electrodes Based on Sodium Ceramics. 42. Nekonvenční zdroje elektrické energie. 1. Vémislice: Česká elektrotechnická společnost, 2021. s. 52-55. ISBN: 978-80-02-02936-6.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K. Deposited Layers as Negative Electrode. Advanced Batteries Accumulators and Fuel Cells – 22nd ABAF. 1. Brno: 2021. p. 127-128. ISBN: 978-80-214-5975-5.
Detail

KAZDA, T.; CAPKOVÁ, D.; JAŠŠO, K.; STRAKOVÁ FEDORKOVÁ, A.; SHAMBEL, E.; MARKEVICH, A.; SEDLAŘÍKOVÁ, M. Carrageenan as an Ecological Alternative of Polyvinylidene Difluoride Binder for Li-S Batteries. Materials, 2021, vol. 14, no. 19, p. 1-11. ISSN: 1996-1944.
Detail

ORTIZ, M.; ČECH, O.; KAZDA, T.; ČUDEK, P.; SEDLAŘÍKOVÁ, M. Synthesis and characterization of blended cathode materials as improvement on the electrochemical performance in Li-ion battery. Journal of Energy Storage, 2021, vol. 42, no. 42, p. 103059-10306565. ISSN: 2352-152X.
Detail

JAŠŠO, K.; KAZDA, T.; ČUDEK, P.; CAPKOVÁ, D. Determining the Optimal Height of The Active Layer for the Positive Electrode of Lithium-Sulfur Batteries. 22nd ABAF - Advanced Batteries Accumulators and Fuel Cells. 1. Brno: Brno University of Technology, 2021. p. 122-124. ISBN: 978-80-214-5975-5.
Detail

JAŠŠO, K.; KAZDA, T.; ČUDEK, P.; CAPKOVÁ, D. Effect of the Layer Height on the Electrochemical Properties of Lithium-Sulfur Cell. In ECS Transactions. ECS Transaction. 105. The Electrochemical Society, 2021. p. 177-182. ISSN: 1938-6737.
Detail

JAŠŠO, K.; KAZDA, T.; ČUDEK, P. Organic Cellulose-Based Binder for Lithium-Sulfur Batteries. The 5th International Conference on Nanomaterials: Fundamentals and Applications Book of Abstracts. 1. Košice: Publishing ŠafárikPress, 2021. p. 45-47. ISBN: 978-80-574-0039-4.
Detail

KAZDA, T. Electrode materials based on metal-organic frameworks and polymers for sodium-ion batteries. The 5th International Conference on Nanomaterials: Fundamentals and Applications. first. Košice: Publishing ŠafárikPress, 2021. p. 79-81. ISBN: 978-80-574-0039-4.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; ČUDEK, P.; KAZDA, T. Optimization of Thin Electrodeposited Layers for Lithium – ion Batteries. BOOK OF ABSTRACTS The 5th International Conference on Nanomaterials: Fundamentals and Applications. 1. Štrbské Pleso: Pavol Jozef Šafárik University in Košice, 2021. p. 16-17. ISBN: 978-80-574-0039-4.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K.; ČUDEK, P. Deposited Layers as Negative Electrodes for Lithium Ion Batteries. In ECS Transaction. ECS Transaction. 1. ECS - The Electrochemical Society, 2021. p. 13-20. ISSN: 1938-6737.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T. PRODUKCE LITHIA PRO AKUMULÁTORY. Medzinárodná vedecko-odborná konferencia ALTERNATÍVNE ZDROJE ENERGIE ALTERNATIVE ENERGY RESOURCES ALER 2021. 2021. s. 7-10. ISBN: 978-80-972992-7-9.
Detail

ŠKODA, D.; KAZDA, T.; HANULÍKOVÁ, B.; ČECH, O.; VYKOUKAL, V.; MICHALIČKA, J.; ČUDEK, P.; KUŘITKA, I. Vanadium metal-organic frameworks derived VOx/Carbon nano-sheets and paperclip-like VOx/nitrogen-doped carbon nanocomposites for sodium-ion battery electrodes. MATERIALS CHEMISTRY AND PHYSICS, 2022, vol. 278, no. 1, p. 1-17. ISSN: 0254-0584.
Detail

CAPKOVÁ, D.; KAZDA, T.; ČECH, O.; KIRÁLY, N.; ZELENKA, T.; ČUDEK, P.; SHARMA, A.; HORNEBECQ, V.; ALMÁŠI, M.; STRAKOVÁ FEDORKOVÁ, A. Influence of metal-organic framework MOF-76(Gd) activation/carbonization on the cycle performance stability in Li-S battery. Journal of Energy Storage, 2022, vol. 51, no. 1, p. 104419-1 (104419-15 p.)ISSN: 2352-152X.
Detail

MÁCA, J.; SEDLAŘÍKOVÁ, M.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K. Optimalization of Negative Electrode for Sodium Ion Accumulators. In 20th ABAF Advanced Batteries, accumulatores and Fuel cells Internation conference. 1. Brno: 2019. p. 146-148. ISBN: 978-80-214-5774-4.
Detail

JAŠŠO, K.; KAZDA, T.; BENEŠOVÁ, P. Effect of C/S ratio on the electrochemical properties of a Li-S cell. BOOK OF ABSTRACTS The 6th International Conference on Nanomaterials: Fundamentals and Applications. 1. Košice: Pavol Jozef Šafárik University, 2022. p. 66-69. ISBN: 978-80-574-0127-8.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; JAŠŠO, K. UKLÁDÁNÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE POMOCÍ STLAČENÉHO PLYNU. 43. Nekonvenční zdroje elektrické energie. 1. Blansko: Česká elektrotechnická společnost, 2022. s. 73-76. ISBN: 978-80-02-02972-4.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; KAZDA, T.; JAŠŠO, K. Influence of Negative Temperature on Negative Electrode. Advanced Batteries Accumulators and Fuel Cells – 23rd ABAF. Brno: Brno University of Technology, 2022. p. 38-39. ISBN: 978-80-214-6088-1.
Detail

MÁCA, J.; LIBICH, J.; ČUDEK, P.; JAŠŠO, K.; KAZDA, T. Nanostructures for Negative Electrodes in Lithium Ion Accumulators. The 6th International Conference on Nanomaterials: Fundamentals and Applications Book of Abstracts. 1. Košice: Pavol Jozef Šafárik University in Košice Publishing ŠafárikPress, 2022. p. 90-91. ISBN: 978-80-574-0127-8.
Detail

KIRÁLY, N.; CAPKOVÁ, D.; ALMÁŠI, M.; KAZDA, T.; ČECH, O.; ČUDEK, P.; STRAKOVÁ FEDORKOVÁ, A.; LISNICHUK, M.; MEYNEN, V.; ZELENKA, T. Post-synthetically modified metal-porphyrin framework GaTCPP for carbon dioxide adsorption and energy storage in Li-S batteries. RSC Advances, 2022, vol. 37, no. 1, p. 23989-24002. ISSN: 2046-2069.
Detail

JAŠŠO, K.; ŠEDINA, M.; MAČÁK, M.; CAPKOVÁ, D.: The 6th International Conference on Nanomaterials: Fundamentals and Applications. Štrbské pleso (16.10.2022)
Detail

Odpovědnost: Kazda Tomáš, doc. Ing., Ph.D.