Riktade medel B4E 2019-2020

Koliserade superlätt aerogeler och deras karakterisering och användning inom energilagring

Det främsta målet med detta projekt är att studera lignin som en kolkälla för framställning av högporsösa elektroder för energilagringsapplikationer såsom batterier eller superkondensatorer. Vi har genomfört inledande studier och har framställt ett lignin/nanocellulosa-aerogel (med 98% porositet och hög ytarea). Detta aerogel koliseras sedan vid >1000 °C för att bli ett kol-aerogel. För att göra detta är det viktigt att använda lämpligt lignin-material, och därför är lösligheten och renheten hos ligninet viktigt, liksom dess reologiska beteende för att kunna använda is-templatering följt av frysning och koliseringssteg. Nanocellulosan används som en reologi-modifierare för is-templateringssteget. Högupplösnings elektronmikroskopi, 3D-bildbehandling och Raman-spektroskopi kommer att användas för att studera aerogelens och kolens struktur, BET kommer att användas för att studera ytarean och elektrokemiska tester kommer att utföras för att utvärdera potentialen hos dessa råmaterial för framtida energilagring, och eventuellt ersätta dyra eller skadliga metaller.

Projektet genomförs som ett samarbete mellan två olika plattformar inom Bio4Energy, inklusive Biopolymers and Biochemical Conversion Technologies (Prof. Kristiina Oksman, LTU; Prof. Leif Jönsson & Dr. Carlos Martin, Umeå University) och Thermochemical Conversion Technologies (Prof. Kerstin Ramser & Dr. Fredrik Forsberg, LTU).