See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalne uurimistoetus" projekt PUT1696
PUT1696 "3D prinditud naatrium-polümeer mikroaku süsinikkserogeel elektroodidega (1.01.2017−31.12.2020)", Anna-Liisa Peikolainen, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, tehnoloogiainstituut.
PUT1696
3D prinditud naatrium-polümeer mikroaku süsinikkserogeel elektroodidega
3D printed Na-ion polymer microbatteries with carbon xerogel electrodes
1.01.2017
31.12.2020
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus
Stardiprojekt
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).60,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP230 Aatomi- ja molekulaarfüüsika 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)20,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP401 Elektrokeemia 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)20,0
PerioodSumma
01.01.2017−31.12.201743 200,00 EUR
01.01.2018−31.12.201843 200,00 EUR
01.01.2019−31.12.201943 200,00 EUR
129 600,00 EUR

Elektroonika muutub aina väiksemaks, kuid energiaallikad, mis mikroskaalas seadmeid piisava energiaga varustaksid on alles arengujärgus. Käesolev projekt põimib omavahel tihedalt modelleerimise ja eksperimendi, et oleks võimalik kiht-kihi haaval valmistada prinditud naatrium-polümeer 3D-mikroakud. Modelleerimise teel optimeeritakse aku disain ja mikroakus kasutatavad materjalid. Mikroaku anoodina katsetatakse süsinikkserogeeli, mille eelis alternatiivsete süsinkmaterjalide ees on sünteesitingimuste kaudu materjali struktuuri tüürimine vastavaks vajadusele. Tööatakse välja printimislahused ja 3D- mikroprintimise metoodika. 3D-mikroprintimise kvaliteeti kontrollitakse mikroskoopia ja spektromeetria abil. Prinditud 3D-mikroakude elektrilised omadused mõõdetakse elektrokeemilisi meetodeid kasutades ning reaalsete 3D-mikroakude ja neis toimuvate protsesside täpsemakskirjeldamiseks kasutatakse eksperimendi tulemusi uutes mudelites.
Miniaturization of microelectronics has created an increasing need of miniaturized integrated power sources. This project combines theoretical modelling and practical material technology to fabricate complete printed Na-ion polymer 3D microbatteries (MBs) layer-by layer. 3D-MBs and battery materials are optimised using mathematical modelling and simulations. Carbon xerogel is applied as an alternative anode material due to the convenient possibility to tailor its microstructure as appropriate by varying the synthesis conditions. For printing 3D-MBs jettable functional inks and printing procedure are elaborated. Printing results will be validated using techniques of microscopy and spectroscopy and printed 3D-MBs will be characterized using electrochemical methods. Feedback on the experimental results promotes the elaboration of empirical models to explain the results and suggest alternative approaches.