MENU

DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWA

Działalność naukowa
Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw oranges-line
tel.: 61 27 97 800 fax: 61 27 97 897 e-mail: claio@claio.poznan.pl

Projekty

oranges-line

Wykwalifikowana i ściśle wyspecjalizowana kadra badawcza IMN CLAiO nieustannie dąży do rozwoju nauki w dziedzinie chemicznych źródeł prądu i przełożenia wyników prac badawczych na praktyczne zastosowanie w przemyśle. Pracownicy naukowi biorą aktywny udział w projektach i konkursach badawczych na szczeblu krajowym, jak i międzynarodowym, a ich wkład i zaangażowanie w przebieg prac gwarantuje rzetelność wykonywanych działań. Projekty naukowe, w których obecnie IMN CLAiO bierze udział są następujące:

Diagnostyka wczesnego rozpoznawania zjawiska PCL w akumulatorach ołowiowych w celu zwiększenia niezawodności systemów zasilania rezerwowego

Projekt realizowany w ramach: NCBiR PBS1

Okres realizacji: 2012-2015

Projekt realizowany jest w Konsorcjum w składzie:

  • Instytut Metali Nieżelaznych CLAiO (Lider)
  • Akademia Górniczo Hutnicza Wydział Metali Nieżelaznych
  • Instytut Łączności – Państwowy Instytut Badawczy
  • TELZAS Sp. z o.o.

Tematyka projektu dotyczy wczesnych symptomów zjawiska zachodzącego w niektórych ogniwach akumulatorów ołowiowych określanych jako efekt przedwczesnej utraty pojemności (PCL). Głównym celem badań jest opracowanie nowych efektywnych metod diagnostyki efektu PCL-u, dla zwiększenia niezawodności systemów zasilania rezerwowego opartego o akumulatory ołowiowe i obejmują one najważniejsze obszary istotne w kontekście analizy efektu PCL-u. Pozwoli to uzyskać pełną korelację parametrów elektrycznych i właściwości elementów składowych ogniw.

Opracowanie baterii BTR-06 i BTR-07 do modernizowanego wyrobu GROM

Praca zlecona przez MESKO S. A.

Okres realizacji: 2011-2014

Przedmiotem projektu jest opracowanie dwóch typów baterii termicznych o określonych przez odbiorcę parametrach eksploatacyjnych. Zakres pracy obejmuje: opracowanie konstrukcji, opracowanie dokumentacji technicznych, wykonanie i badania odbiorcze partii modelowych i prototypowych oraz przekazanie tych partii odbiorcy do testów w zespołach wyższego rzędu a także opracowanie dokumentacji technicznych do produkcji seryjnej.

Zaawansowane technologie wytwarzania materiałów funkcjonalnych do przewodzenia, przetwarzania, magazynowania energii.

Zaawansowane technologie wytwarzania materiałów funkcjonalnych do przewodzenia, przetwarzania, magazynowania energii. (Obszar II) Materiały półprzewodnikowe o strukturze skaterudytu przeznaczone na elektrody ogniw litowo-jonowych i termogeneratory wytwarzające energię elektryczną. (Zad. II.3)

Projekt realizowany w ramach: POIG

Okres realizacji: 2010-2014

Projekt dotyczy możliwości zastosowania materiałów o strukturze skaterudytu (głównie CoSb3) w akumulatorach litowych. Materiały wytwarzane są technikami tradycyjnymi (spiekanie) oraz chemicznymi. W tym drugim przypadku uzyskuje się nanometryczne rozdrobnienie ziaren. Materiały tego typu okazują się być zdolne do magazynowania dużych ilości ładunku elektrycznego i w związku z tym mogą być rozważane jako nowy typ materiału anodowego.

Kierownik zadania: dr inż. Mariusz Walkowiak

Zaawansowane materiały i technologie ich wytwarzania. (Obszar VI) Nanostrukturalne, kompozytowe membrany przewodzące jako elektrolity stałe dla elektrochemicznych ogniw litowych i fotowoltaicznych.

Projekt realizowany w ramach: POIG

Okres realizacji: 2010-2014

Projekt dotyczy wytworzenia kompozytowych membran polimerowo-ceramicznych i ich zastosowania w roli elektrolitów w ogniwach litowo-jonowych i fotowoltaicznych. Membrany tego typu zdolne są do absorpcji fazy ciekłej z utworzeniem stabilnego żelu. Powstały w ten sposób elektrolit żelowy cechuje się wysokim przewodnictwem i ograniczonym parowaniem rozpuszczalnika, co czyni go potencjalnie atrakcyjnym składnikiem bezpiecznych akumulatorów litowych.

Kierownik zadania: dr inż. Mariusz Walkowiak

Chemiczna synteza i właściwości elektrochemiczne grafenu i jego nanokompozytów.

Projekt realizowany w ramach: NCN

Okres realizacji: 2012-2015

Projekt dotyczy opracowania metod syntezy grafenu o bardzo dużej powierzchni właściwej, tlenku grafenu i nowych kompozytów grafenu z tlenkami metali, takimi jak TiO2, Fe2O3, Cr2O3, SnO2. Uzyskane nanokompozyty będą badane jako potencjalne materiały aktywne dla elektrochemicznych urządzeń do magazynowania i konwersji energii: superkondensatorów i baterii litowych. Wysiłki badawcze będą skoncentrowane na otrzymaniu materiałów o możliwie największej zdolności do gromadzenia ładunku.

Kierownik projektu: dr inż. Mariusz Walkowiak

Hybrydowe źródło zasilania elektrycznego urządzeń wspomagających akcje ratownicze i ewakuację

Projekt realizowany w ramach: NCBiR

Okres realizacji: 2013-2015

Projekt realizowany jest w Konsorcjum w składzie:

  • Akademia Marynarki Wojennej (Lider konsorcjum)
  • Impact Clean Technology
  • Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, CLAiO

Projekt dotyczy zaprojektowania oraz wytworzenia demonstratora hybrydowego źródła zasilania wspomagającego akcje ratownicze i ewakuację. Koncepcja źródła zasilania opiera się o mieszane systemy magazynujące oraz generujące bezemisyjnie energię eklektyczną. Moc urządzenia powinna osiągnąć poziom zgodny z założeniami przyjętymi w ramach prac panelu 173, NATO Research and Technology Organisation – 100W – 500W (urządzenia przenośne) i 500W – 2000W (urządzenia mobilne).

Kierownik projektu ze strony IMN Oddział w Poznaniu, CLAiO: mgr inż. P. Swoboda

Zaawansowane technologie wytwarzania materiałów funkcjonalnych do przewodzenia, przetwarzania, magazynowania energii

Projekt realizowany w ramach: NCBiR

Okres realizacji: 2009-2014
Projekt realizowany jest w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka w latach 2007 - 2013.

Priorytet 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii

Działanie 1.3. Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe

Poddziałanie 1.3.1 Projekty rozwojowe

Projekt obejmuje zagadnienia badawcze, głównie o charakterze aplikacyjnym, licznej grupy materiałów metalicznych i kompozytowych, których wspólną cechą są ich zastosowania w obszarze energii. Jest to szeroki obszar gospodarczo – społeczny posiadający kluczowe znaczenie dla rozwoju współczesnej cywilizacji. Hasło „ ENERGIA” , w aspekcie nowych źródeł energii, przetwarzania form energii oraz jej oszczędzania, stanowi priorytet wielu programów światowych, w tym programów Ramowych Unii Europejskiej, a także Strategii Rozwoju Kraju.

Kierownik projektu: dr inż. M. Woch, Prof. IMN (IMN Gliwice)

Obszar 2: Zaawansowane technologie wytwarzania materiałów funkcjonalnych do przetwarzania i magazynowania energii

Obszar 2 obejmuje 6 zadań badawczych, w tym 4 zadania realizowane są przez Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, CLAiO

Zadanie 1: Wieloskładnikowe stopy metali jako materiały anodowe dla wysokoenergetycznych ogniw Ni-MH.

Kierownik zadania: dr inż. Agnieszka Sierczyńska

Zadanie 2: Wytwarzanie warstwowych materiałów na bazie magnezu na podłożu niklu, stopów niklu lub żelaza do zastosowań w modelowej baterii rezerwowej oraz dobór i optymalizacja pozostałych elementów baterii.

Kierownik zadania: mgr inż. Sławomir Styczyński

Zadanie 3: Nowe materiały półprzewodnikowe o strukturze skuterudytu do zastosowań na elementy termoelektryczne oraz elektrody ogniw litowo-jonowych.

Kierownik zadania: dr Adriana Wrona, dr inż. Mariusz Walkowiak

Zadanie 6. Wyznaczanie charakterystyk fizykochemicznych wodorków metali jako materiałów do magazynowania wodoru dla ogniw paliwowych.

Kierownik zadania: dr inż. Agnieszka Sierczyńska

Więcej informacji

Zaawansowane materiały i technologie ich wytwarzania

Projekt realizowany w ramach: MNiSW

Okres realizacji: 2010-2014
Projekt realizowany jest w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka w latach 2007 - 2013.

Priorytet 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii

Działanie 1.1. Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy

Poddziałanie 1.1.2 Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych

Projekt realizowany jest w Konsorcjum w składzie:

  • Instytut Metali Nieżelaznych (Lider konsorcjum)
  • Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny
  • Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii
  • Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej
  • Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych
  • Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN
  • Instytut Odlewnictwa
  • Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

Celem projektu jest wykorzystanie najnowszych osiągnięć współczesnej inżynierii materiałowej dla stworzenia bazy i zarazem oferty nowoczesnych rozwiązań materiałowych i technologicznych dla przemysłów działających w obszarze metali nieżelaznych. Obszar ten obejmuje ścisły przemysł metali nieżelaznych lecz także szereg związanych z nim nowoczesnych branż gospodarczych jak elektronika, fotonika, transport, energetyka i źródła energii. Opracowanie wspomnianej bazy i zarazem oferty nowoczesnych rozwiązań materiałowych i technologicznych stanowić będzie stymulator zmian społeczno - gospodarczych, ukierunkowanych na przyspieszony i zrównoważony rozwój gospodarczy kraju oraz na poprawę jakości życia społeczeństwa. Kierunki te stanowią zarazem istotę działań I priorytetu POIG "Badania i rozwój nowoczesnych technologii" oraz działań Krajowego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych, szczególnie w ramach priorytetu "Nowoczesne technologie dla gospodarki".

Kierownik projektu: Prof. dr inż. Z. Śmieszek (IMN Gliwice)

Obszar 6: Materiały dla fotoniki i źródeł energii

Obszar 6 obejmuje 6 zadań badawczych, w tym 3 zadania realizowane są przez Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw.

Kierownik obszaru: dr inż. Maciej Kopczyk, prof. IMN

Zadanie 5: Nowe wieloskładnikowe materiały metaliczne i kompozytowe przeznaczone do zastosowań w napędach elektrycznych.

Kierownik zadania: dr inż. A. Sierczyńska, dr M. Staszewski

Zadanie 6: Kompozytowe materiały elektrodowe do asymetrycznych kondensatorów elektrochemicznych.

Kierownik zadania: dr inż. K. Lota

Zadanie 7: Nanostrukturalne, kompozytowe membrany przewodzące jako elektrolity stałe dla elektrochemicznych ogniw litowych i fotowoltaicznych.

Kierownik zadania: dr inż. M. Walkowiak

Więcej informacji

Synteza i właściwości elektrochemiczne kompozytów polipirol/nanostruktury węglowe

Projekt realizowany w ramach: NCN

Okres realizacji: 2013-2016

Celem projektu jest wytworzenie nanostruktur węglowych metodą katalitycznego rozkładu z fazy gazowej, z wykorzystaniem związków żelaza jako katalizatorów. Zarówno wytworzone nanostruktury węglowe jak i komercyjne nanorurki zostaną użyte do otrzymania kompozytów z polipirolem. Skład kompozytów zostanie zoptymalizowany pod kątem wykorzystania materiałów jako elektrod kondensatora elektrochemicznego i osiągnięcia jak najwyższych wartości pojemności, energii czy mocy.

Kierownik projektu: dr inż. K. Lota

Interkalacja jonami litu jako metoda otrzymywania materiałów elektrodowych wysokoenergetycznych kondensatorów elektrochemicznych

Projekt realizowany w ramach: NCN

Okres realizacji: 2014-2017

Efektem projektu będzie otrzymanie materiałów elektrodowych, które pozwolą na uzyskanie wysokich wartości gęstości mocy kondensatora elektrochemicznego. Jako główną metodę otrzymywania wybrano proces interkalacji jonów litu w grafit. Dodatkowo w projekcie zaplanowano eksfoliację grafitu metodą chemiczną. Ze względu na zastosowanie elektrolitów organicznych (o rozszerzonym napięciu pracy) możliwe będzie uzyskanie również wysokiej wartości energii. Przeprowadzenie szeregu badań fizykochemicznych oraz elektrochemicznych ma na celu określenie najkorzystniejszych warunków wytwarzania nowych materiałów elektrodowych (tj. sposób eksfoliacji, parametry procesu) jak również określenie optymalnych parametrów pracy tychże materiałów w zakresie magazynowania i konwersji energii.

Kierownik projektu: dr inż. I. Acznik

Nowe typy kompozytów metaliczno-węglowych do elektrochemicznego magazynowania wodoru

Projekt realizowany w ramach: NCN

Okres realizacji: 2014-2017

Celem projektu jest opracowanie i wytworzenie kompozytów węgiel/stop wodorochłonny oraz przebadania ich właściwości elektrochemicznych i fizycznych, pod kątem zastosowań jako nowoczesne materiały elektrodowe. Zmiany właściwości materiałów poprzez modyfikację zarówno składu materiału stopowego jak i kompozytu MH/C mogą pozwolić na osiąganie wyższych wartości energii właściwej z jednostki objętości.

Kierownik projektu: mgr inż. P. Swoboda

Badania i rozwój nowoczesnych technologii polimerowych baterii litowo-jonowych o podwyższonym bezpieczeństwie eksploatacji

Okres realizacji: 01.10.2012 – 30.09.2015

Projekt realizowany jest w Konsorcjum w składzie:

  • Uniwersytet Warszawski (Lider)
  • Instytut Chemii Przemysłowej im. Prof. I. Mościckiego
  • Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
  • Politechnika Warszawska
  • Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw

Głównym celem projektu jest konstrukcja baterii litowo - jonowej nowego typu, która pozwoli na zastąpienie dostępnych na rynku komercyjnych ogniw służących do zasilania urządzeń mobilnych takich jak laptopy, czy telefony komórkowe. Skonstruowany akumulator będzie posiadał również potencjalną możliwość zastąpienia obecnie używanych ogniw niklowo – wodorkowych w pojazdach o napędzie hybrydowym (HEV) oraz akumulatorów litowo – jonowych w pojazdach o napędzie elektrycznym (EV). Projekt zakłada badania nad poszczególnymi elementami ogniwa oraz ich szczegółowej charakterystyki. Dzięki zastosowanym metodom syntezy badane materiały będą ekonomiczne i przyjazne środowisku. Użycie nowoczesnych technik analizy pozwoli wyodrębnić najlepsze i najbardziej wydajne elementy ogniwa. Ostatnim etapem projektu będzie konstrukcja oraz szczegółowa charakterystyka bezpiecznych baterii z wyselekcjonowanych materiałów, które będą miały największy potencjał do zastosowań komercyjnych.

Ciecze jonowe jako dodatek poprawiający właściwości eksploatacyjne mas aktywnych rozruchowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych

Projekt realizowany w ramach: NCBiR PBS3
Okres realizacji: 2015-2017

Projekt realizowany jest w Konsorcjum w składzie:

Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu CLAiO - Lider
Politechnika Poznańska Wydział technologii Chemicznej
PPUH AUTOPART Jacek Bąk Sp. z o.o.

Tematem projektu jest opracowanie rozruchowego akumulatora kwasowo-ołowiowego o zmodyfikowanym składzie mas aktywnych, który będzie charakteryzował się poprawionymi właściwościami eksploatacyjnymi. Planuje się zastosować wodorosiarczanowe(VI) aprotonowe i protonowe ciecze jonowe. Ich dodatek, na etapie tworzenia tzw. pasty pozwoli częściowo wyeliminować stosowany standardowo roztwór H2SO4, natomiast kation organiczny wykazujący wysoką aktywność powierzchniową oraz niski kąt zwilżania będzie miał istotny wpływ na właściwości spajające masę aktywną. Proponowane badania układów 2V pozwolą wskazać najbardziej perspektywiczne związki. Następnie, zostaną wytworzone 12V demonstratory technologii na liniach przemysłowych, których charakterystyka fizykochemiczna, elektrochemiczna i elektryczna posłuży do ostatecznej oceny wpływu proponowanych dodatków na właściwości użytkowe akumulatorów. Tematyka ta jest ważna, ponieważ Polska jest jednym z głównych producentów akumulatorów kwasowych w UE.

Opracowanie baterii termicznej BTR-10 do amunicji precyzyjnego rażenia APR-120

Praca zlecona przez MESKO S. A.
Okres realizacji: 2015-2016

Przedmiotem projektu było opracowanie nowego typu baterii termicznej o określonych przez odbiorcę parametrach eksploatacyjnych. Zakres pracy obejmował: opracowanie konstrukcji, opracowanie dokumentacji technicznej dla partii prototypowej, wykonanie i badania odbiorcze partii prototypowej, przekazanie tej partii odbiorcy w celu zastosowania w zespołach wyższego rzędu, a także opracowanie dokumentacji technicznej do produkcji seryjnej.