Procesarea deșeurilor de baterii și transformarea lor în oxizi tranziționali cu entropie înaltă pentru bateriile de nouă generație, pe bază de Li-ion – acronim HETMOLION

Creat in data de: 2024-12-03 Distribuie:   

Proiect ERANET – ERAMIN-3 – HETMOLION – 7 din 15.03.2024

Proiectul HETMOLION are ca scop dezvoltarea unor materiale noi, cu potențial de utilizare ca anozi în bateriile de tip Li-ion durabile și care se integrează în conceptul „safe – by – design”. Noile materiale se bazează pe un concept nou de oxizi cu entropie înaltă ai metalelor tranziționale (HETMO) și conțin elemente metalice, din care minim 80% provin din procesarea bateriilor uzate, reducând astfel la minim necesitatea utilizării materiilor prime și depozitele de deșeuri urbane.
După optimizare, gradul de utilizare al materialelor va fi demonstrat prin realizarea prototipurilor de baterii Li-ion.
Întreaga idee a proiectului urmărește abordarea conceptului economiei circulare, care va fi demonstrată prin aplicarea unor instrumente de evaluare a ciclului de viață. Astfel, abordarea generală poate fi rezumată ca dezvoltarea unui concept de material inovator, care să fie competitiv atât din punct de vedere al proprietăților operaționale, cât și al cerințele legate de sustenabilitate și circularitate

Consorțiu

Rețeaua de Cercetare Lukasiewicz – Institutul de Metale Neferoase, Polonia – coordonator;
INEGI – Institutul de Știință și Inovare în Inginerie Mecanică și Industrială, Portugalia;
Universitatea din Witwatersrand, Africa de Sud;
Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Metale Neferoase și Rare – IMNR, Romania;
ENERIS B&R Sp. z.o.o, Polonia

Obiective

  1. Dezvoltarea infrastructurii la nivel de laborator, în vederea transformării „masei negre” din bateriile uzate în produse metalice noi;
  2. Determinarea compozițiilor optime de HETMO, prin utilizarea unor instrumente de modelare specifice;
  3. Transformarea metalelor în precursori corespunzători pentru a fi utilizați în sintezele HETMO;
  4. Sinteza și caracterizarea structurală a materialelor de tip HETMO din fază lichidă, obținute prin tehnica pirolizei prin pulverizare;
  5. Sinteza și caracterizarea structurală a materialelor HETMO obținute prin reacție în stare solidă;
  6. Investigații electrochimice și electroanalitice avansate ale HETMO, pentru a identifica potențialul de utilizare ca materiale anodice în bateriile de tip Li -ion;
  7. Proiectarea, fabricarea și testarea celulelor prototip ale bateriilor Li-ion de tippouch” până la nivelul TRL 5, în vederea demonstrării utilității practice a materialelor sintetizate;
  8. Demonstrarea circularității, a viabilității ecologice și economice a fluxului valoric propus.

REZULTATE

 

ETAPA I    2024

a) Specificații tehnice necesare materialelor obținute în urma procesării „masei negre”;
b) Cerințe de material necesare obținerii materialelor anodice;
c) Analiza datelor tehnice privind fabricarea anozilor pentru bateriile pe bază de Li-on;
d) Analiza și selecția sistemelor de oxizi tranziționali cu entropie înaltă cu proprietăți predefinite;
e) Determinarea, sinteza și caracterizarea eșantioanelor preliminare ale oxizilor tranziționali cu entropie înaltă.

Lucrări Științifice

Stefania Caramarin , Ioana-Cristina Badea, Laurentiu-Florin Mosinoiu, Dumitru Mitrica, Beatrice-Adriana Serban, Nicoleta Vitan, Laura-Madalina Cursaru, Alexander Pogrebnjak; „Structural Particularities, Prediction, and Synthesis Methods in High-Entropy Alloys” – Appl. Sci. 2024, 14(17), 7576; https://doi.org/10.3390/app14177576

Conferințe

Bianca Magdalena Badea, Ioana-Cristina Badea, Mihai Tudor Olaru, Marian Burada, Ioana Anasiei, Beatrice-Adriana Șerban; „Enhanced strategies in obtaining new oxide materials for Li-ion batteries” – The 7th International Conference EMERGING TECHNOLOGIES IN MATERIALS ENGINEERING – EMERGEMAT, October 30-31, 2024, Bucharest, Romania;

Adelina-Ionela Matei, Ioana Anasiei, Beatrice-Adriana Șerban, Ioana-Cristina Badea, Sabina-Andreea Fironda, Ecaterina Matei; „Reducing ecological impact of Li-ion batteries in automotive industry through optimization and lifecycle assessment (LCA)” – The 7th International Conference EMERGING TECHNOLOGIES IN MATERIALS ENGINEERING – EMERGEMAT, October 30-31, 2024, Bucharest, Romania.;

Ioana Anasiei, Sabina-Andreea Fironda, Ioana-Cristina Badea, Beatrice-Adriana Șerban; „Tailoring Complex Concentrated Alloys for Transport Industry” – The 10th International Conference on Materials Science and Technologies – ROMAT 2024, November 14-15, 2024, Bucharest, Romania.


Pasionat de Cercetare? Angajăm.

Absolvenți în Chimie, Inginerie și tehnologie chimică, Stiința și Ingineria Materialelor, Fizică, Mecanică și mecatronică