法拉第研究所作为储能研究领域的领导者,该公司宣布对六个关键电池研究项目投资2900万英镑,旨在产生商业影响。这些现有项目涉及延长电池寿命、电池建模、回收和再利用、安全、固态电池和锂硫电池,已进行了改造,以专注于最具成功潜力的领域。
这些项目的资金来自创新英国研究与创新组织(Innovate UK for UK Research and Innovation)提供的法拉第电池挑战赛(Faraday Battery Challenge)。
引领电池创新
其中四个项目涉及纽卡斯尔大学的科学家——回收和再利用(ReLiB)、延长电池寿命、电池安全(SafeBatt)和固态电池(SOLBAT)。
回收和再利用(ReLiB)
ReLiB项目将开发、改进和推广回收技术,并将其转化为工业。该项目正在开发尖端的诊断和决策方法(链接到电池护照),以优化和自动化包裹处理物流,使第一次生命结束时的自主决策能够在第二次生命应用程序(如电网)中回收或再利用。纽卡斯尔ReLiB项目的首席研究员是西蒙·兰伯特博士。
Mohamed Mamlouk教授和Jie Zhang博士纽卡斯尔大学工程学院(Newcastle University’s School of Engineering)的,将领导对锂离子电池回收和再循环的数据驱动决策过程的研究。
马穆卢克教授说:“我们很高兴加入ReLiB团队,并期待着共同努力,支持锂离子电池再利用和回收链的改进。根据在用和在线测试数据,我们将利用电化学工程和机器学习专业知识,构建一个实时决策工具,为用户和回收商提供建议如何通过回收和再利用废旧电池中的宝贵材料,最大限度地提高原材料供应的价值和安全性。”
延长电池寿命
法拉第研究所的降解项目是了解锂-镍-锰-钴氧化物NMC811石墨电池降解机理的卓越中心,该项目正在扩大范围,以研究其他具有工业意义的系统。研究人员将应用他们的知识和新的表征技术来研究由富硅复合材料和使用无阳极结构的系统的降解。
詹姆斯·道森博士将使用先进的计算化学方法,特别关注电池寿命和性能与电解质组成之间的关系。
电池安全(SafeBatt)
SafeBatt正在使用先进的仪器、成像和高速技术研究电池和电池故障背后的科学,以表征故障模式,并研究电池老化、退化和安全之间的相互作用。正在研究电池间故障传播,正在开发和演示用于防止热失控和传播的检测方法和缓解策略。将开发一个能够预测热失控并模拟故障期间气体、热量和喷射物的外部流动的模型,为设计更安全的电池系统提供信息。
Paul Christensen教授是纽卡斯尔大学该项目的首席研究员。他说:“锂离子电池是令人惊叹的设备,对脱碳议程至关重要:例如,它们是储存可再生发电机间歇性能量的理想选择。然而,在我看来,它们在社会各个层面的渗透程度远远超过了我们对其相关风险和危害的了解。我们的使命是研究大型锂离子电池中的rch热失控和热传播,以便教育、指导和告知所有利益相关者其滥用和安全使用,以及在发生故障时如何应对。”
SOLBAT公司
SOLBAT将继续致力于深入了解固态电池过早短路和故障背后的材料特性和机制,这是避免此类事件和实现该技术商业潜力的关键一步。该项目将重点关注固态系统的关键领域,即阳极、阴极和电解质。
詹姆斯·道森博士也参与了SOLBAT项目。他将对锂离子在晶界的传输进行第一原理计算,以更好地理解该过程如何影响电池性能和退化。
道森博士,国立大学自然与环境科学学院学术跟踪研究员(NUAcT)说:“我很高兴能加入法拉第研究所,成为SOLBAT和退化项目的联合研究者。
“通过与SOLBAT合作伙伴的合作,我们将基于第一原理模拟,提高对固体电解质微观结构特征如何控制固体电池整体性能的当前理解。
“作为降解团队的一部分,我们将通过最先进的原子模型研究固体电解质界面的形成,并利用机器学习确定无阳极电池的最佳电解质组成。计算模型在开发新材料和能源技术方面发挥着重要作用法拉第研究所(Faraday Institution)不断承认这一点,真是太棒了。
纽卡斯尔大学科林·赫伦教授是法拉第研究所东北部主管。他说:“随着第一家锂离子电池厂的开业,东北地区吸引了国际关注。纽卡斯尔大学与该厂和尼桑电池厂有着长期的合作关系。法拉第研究所认识到该地区的重要性,在纽卡斯尔学院开设了唯一的地区办事处。这是非常令人高兴的随着这些公告的发布,纽卡斯尔大学和大学内部个人的研究能力现在得到了全国的认可。”
法拉第研究所拥有来自27所大学的500多名研究人员和85个行业合作伙伴,继续推动储能技术的创新,将英国的能源格局从运输转变为电网。
作为该项目重新聚焦及其推动储能研究影响的持续努力的一部分,法拉第研究所最近公开呼吁为新的研究主题提出简短且成本高昂的建议,这些研究主题的范围界定严密,以补充其核心研究项目。成功申请者名单在此处找到,并将新的研究领域整合到项目中。这一轮竞争激烈,提交了62份提案。
James Gaade,法拉第研究所研究项目主任,说:“我们祝贺在竞争过程中中标的联合调查人员。他们来自10所大学,其中三所大学是法拉第研究所核心项目的新手,分别是克兰菲尔德大学、布里斯托尔大学和伦敦国王学院。我们特别祝贺纽卡斯尔大学,他们将领导SOLBAT、ReLiB和和退化项目。”
商业和贸易部长努斯拉特·加尼(Nusrat Ghani)表示:“发展电池产业对于将英国定位为世界上制造电动汽车的最佳地点至关重要。
“这笔资金将帮助企业变得更具创新性和生产力,有助于在全英国创造更高技能、更高工资的工作岗位,保护我们未来的经济,支持我们实现更清洁、更环保的未来。”
Pam Thomas教授,法拉第研究所首席执行官,评论:“法拉第研究所致力于确定和投资最有希望和最具影响力的电池研究计划。该项目重新聚焦是该过程的重要组成部分,并使我们能够将更多的精力投向那些提供最大潜力的社会、环境和通信的研究领域商业影响。”
这六个领域的研究将在2025年3月31日之前的两年内取得进展。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。