Sisällysluettelo
Hankekuvaus
Interreg Aurora projekti, GreenBattery tähtää uuden kestävän akkuprototyypin rakentamiseen. Projektin ydinajatuksena on luoda akkuprototyyppi vihreistä (tai vihreämmistä) komponenteista ilman akun suorituskyvyn laskua.
Energian varastointi on nopeasti kasvava tutkimusala. Yhteiskunnassa tarvitaan runsaasti uusia sähköenergiavarastoja digitaalisten laitteiden, kannettavan elektroniikan, sähköajoneuvojen yms. määrän kasvaessa, joten energiavarastoina toimivien akkujen tarve kasvaa tulevina vuosina. Tähän tarpeeseen vastaaminen ilman negatiivista ympäristövaikutusta vaatii entistä kestävämpiä akkuvaihtoehtoja.
GreenBattery-projektissa käytetään metsäteollisuuden sivuvirtoja, kuten (hydrolyysi-)ligniiniä, biolietettä, kuitulietettä, puun kuorta, tuhkaa ja suodatuksen pölyä jne. korvaamaan akkujen fossiilisia tai myrkyllisiä komponentteja. Tutkimus on jaettu pienempiin alakokonaisuuksiin, joissa keskitytään anodin, katodin, elektrolyytin ja sidosaineen kehitykseen. Akun kokoonpanossa huomioidaan erityisesti akkukennonlinjan kestävyys EU:n vihreän siirtymän kriteerien mukaisesti. Teknillistaloudellisilla analyyseillä (TEA) määritetään teknillistaloudellisia tekijöitä ja verrataan biopohjaisia akkuja perinteisiin litiumakkuihin. Projektissa myös hyödynnetään elinkaariarviointia (LCA) biopohjaisten akkujen ympäristötehokkuuden arvioimiseksi.
Julkaisut
- Simões Dos Reis, G., Petnikota, S., Subramaniyam, C. M., Pequeno de Oliveira, H., Larsson, S., Thyrel, M., Lassi, U., & García Alvarado, F. (2023). Sustainable Biomass-Derived Carbon Electrodes for Potassium and Aluminum Batteries : Conceptualizing the Key Parameters for Improved Performance. Nanomaterials, 13(4), Article 765. https://doi.org/10.3390/nano13040765
- Simoes dos Reis, G., Molaiyan, P., Subramaniyam, C. M., García-Alvarado, F., Paolella, A., Pequeno de Oliveira, H., & Lassi, U. (2023). Biomass-derived carbon–silicon composites (C@Si) as anodes for lithium-ion and sodium-ion batteries : A promising strategy towards long-term cycling stability : A mini review. Electrochemistry Communications, 153, Article 107536. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2023.107536
- Roy, I.S., Taponen, H., Välikangas, J., Hannila, E., Lassi, U., Fabritius, T. and Sliz, R. (2024), Implementing Substrate Treatments to Enhance Adhesion and Facilitate Cyrene as an NMP Alternative for Sustainable Printed Nickel–Manganese–Cobalt-Based Battery Cathodes. Energy Technol. 2400638. https://doi.org/10.1002/ente.202400638
- Molaiyan, P., Bhattacharyya, S., dos Reis, G. S., Sliz, R., Paolella, A., & Lassi, U. (2024). Towards greener batteries : sustainable components and materials for next-generation batteries. Green Chemistry, 26(13), 7508-7531. https://doi.org/10.1039/d3gc05027k
- Laisné, E., Thivet, J., Manavalan, G., Petnikota, S., Mikkola, J. P., Thyrel, M., Hu, T., Lima, E. C., Naushad, M., Lassi, U., & dos Reis, G. S. Box-Behnken design for the synthesis optimization of mesoporous sulfur-doped carbon-based materials from birch waste: Promising candidates for environmental and energy storage application (2024). Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 692, Article 133899. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.133899
- Rafal Sliz; Ivy Saha Roy; Palanivel Molaiyan; Juho Välikangas; Tero Jakkila; Tao Hu; Hai Harry Nguyen; Esa Hannila; Sofia Illikainen; Ulla Lassi; Tapio Fabritius, (2024) Various Solvent-Binder Compositions and their Crystalline Phase for Optimal Screen-Printing of NMC Cathodes, Batteries & Supercaps 7, 3, e202300527, https://doi.org/10.1002/batt.202300527
- Lempiäinen, H., Bergna, D., Heponiemi, A., Hu, T., dos Reis, G. S., Sliz, R., & Lassi, U. (2024). Fe-based catalytic modification of a birch sawdust-based carbon structure : The effect of process parameters on the final product using an experimental design. Carbon trends, 17, Article 100428. https://doi.org/10.1016/j.cartre.2024.100428
- Nguyen, Hai H.; Valikangas, Juho; Hannila, Esa; Molaiyan, Palanivel; Keski-Korsu-Piekkari, Paula; Lassi, Ulla; Fabritius, Tapio; Sliz, Rafal"Impact of Temperature Variations on the Electrochemical Performance of Batteries with Cyrene-Based, Spray-Printed NMC Cathodes," 2024 IEEE 24th International Conference on Nanotechnology (NANO), Gijon, Spain, 2024, pp. 533-538, https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202412047045
- Palanivel Molaiyan, Buket Boz, Glaydson Simoes dos Reis, Rafal Sliz, Shuo Wang, Marco Borsari, Ulla Lassi, Andrea Paolella, Paving the path toward silicon as anode material for future solid-state batteries, eTransportation, Volume 23, 2025, 100391, ISSN 2590-1168, https://doi.org/10.1016/j.etran.2024.100391
Yhteyshenkilöt
Tina Asplund, Kokkolan yliopistokeskus Chydenius
Yvonne Nordin, RISE Processum AB
Nebiyu Girgibo, Vaasan yliopisto
Mikael Thyrel, Swedish University of Agricultural Sciences
Ulla Lassi, Oulun yliopisto