Utveckling av en provmiljö för magnetiska mätningar vid CoSAXS

Projektbeskrivning

I projektet utnyttjar vi den enorma potential som finns i de nya forskningsanläggningarna ESS (https://europeanspallationsource.se/ ) och MAX IV (https://www.maxiv.lu.se/ ) i Lund för studier av framtidens batterimaterial. I starkt samarbete med tyska forskningsgrupper vid Universität zu Köln och Forschungszentrum Jülich vi kommer mer specifikt att utnyttja anläggningarnas möjligheter att studera nanopartikelbaserade batterimaterial vid flera olika längdskalor samtidigt, möjligheter som de nya instrumenten DREAM (vid ESS, https://europeanspallationsource.se/instruments/dream ) och CoSAXS (vid MAX IV, https://www.maxiv.lu.se/accelerators-beamlines/beamlines/cosaxs/ ) erbjuder. Med järnbaserad batteriteknologi i fokus kommer vi att utveckla metoder för att studera batteriernas kemi genom att följa förändringar i batterikomponenternas struktur och magnetism på nanometernivå. Detta görs genom att studera hur materialen sprider röntgen- och/eller neutronstrålar vid olika vinklar. Inom projektet kommer vi också att utveckla speciellt utformade experimentella battericeller som låter oss ladda upp eller ladda ur batteriet samtidigt som vi bestrålar cellerna med röntgen- och/eller neutronstrålar under magnetiska fält (in-operando studier).

Schematisk bild för neutronspridningsexperiment

Finansiering

Projektet finansieras inom Röntgen Ångström Cluster som är ett tysk-svenskt forskningssamarbete inom strukturbiologi och materialvetenskap (https://www.rontgen-angstrom.eu ). 2020-2023

Projektdeltagare

Germán Salazar-Alvarez (UU, koordinator i Sverige), Sabrina Disch (Universität zu Köln, koordinator i Tyskland), Peter Svedlindh (UU), Mario Valvo (UU), Earl Babcock (Forschungszentrum Jülich), Mikhail Feygenson (ESS och Forschungszentrum Jülich), Tomás Plivelic (MAX IV laboratoriet).

Provmiljöer för neutronspridning av energimaterial och biomaterial

Projektbeskrivning

Projektet handlar om att anpassa neutroninstrumentet DREAM vid ESS (European Spallation Source, https://europeanspallationsource.se/) i Lund (https://europeanspallationsource.se/instruments/dream ) till studier av nanomaterial och därmed kraftigt utöka dess användningsområden och användarbas. Projektet syftar till att utöka längdskaleområdet som kan studeras med DREAM. Vi kommer även att designa flera avancerade provmiljöer för att denna uppgradering ska kunna nyttjas till fullo. Diffraktometern DREAM har redan från början designats för att möjliggöra samtidig datainsamling i två olika längdskaleområden (ångström- och nanometernivå). Några exempel på möjliga studier är att undersöka hur batteriers struktur förändras under användning eller att följa självorganiseringen av mycket små cellulosafiber.

$Utveckling av olka mättekninker för neutronspridning från Small angle scattering (SANS), Powder diffraction (NPD) och Pair distribution function analysis (NPDF)$

Finansering

Projektet är finansierat av Vetenskapsrådets neutroninitiativ. 2017-2020

Projektdeltagare

Germán Salazar-Alvarez (koordinator), Peter Svedlindh, Mario Valvo (forskare), Seda Ulusoy (doktorand).

Karakterisering av nanomaterial för elektrokatalytisk framställning av vätgas med in-situ metoder

Projektbeskrivning

Målsättningen i projektet är att utveckla effektiva och selektiva katalysatorer genom att kombinera teoretiska beräkningar, materialsyntes samt elektrokatalytisk design och testning. Vi strävar särskilt efter att tillverka och karakterisera nanomaterial för elektrokatalystisk oxidering av glycerol, som är en biprodukt från tillverkning av biobränsle samt kolväten från svartlut från sulfatprocessen vid papperstillverkning, till mer värdefulla kemikalier samt vätgas. Projektet genomförs i samarbete med en grupp bestående av forskare från KTH och SU samt svenska företag. En stor del av experimenten kommer att göras vid synkrotronanläggningar runt om i världen, särskilt i Hamburg.

Utveckling av nanomaterial för användning som katalystorer i väteproduktion från biomassa.

Finansering

Projektet finansieras av Stiftelsen för Strategisk Forskning (SSF) inom programmet “Material för energitillämpningar”. 2018-2022

Projektdeltagare

Ann Cornell (KTH, koordinator), Germán Salazar-Alvarez (UU), Mats Johnsson (SU), Lars G. M. Pettersson (SU), Gunnar Henriksson (KTH), Egon Campos (SU, postdok), Rafael Barrios (SU, postdok), Zhen Qiu (KTH, postdok), Athira Anil (UU, doktorand), Jai White (KTH, doktorand), Irina Terekhina (SU, doktorand).

Skriv ut