LigHt: Forskning om dynamiken i material för energilagring och energiomvandling i cykliska samhällen
LigHt är ett WISE-finansierat infrastrukturprojekt som kombinerar flera metoder för materialkarakterisering i en integrerad ansats för att accelerera materialdesign för tillämpningar inom grön energi.
Grundinformation
- Finansiär: Wallenbergstiftelserna
Beskrivning
Lätta grundämnen är kritiska delar för CO2-fri energilagring, transport och tillämpningar inom industriproduktion. Litium är till exempel en viktig del av batterier, medan vätgas förväntas ersätta fossila bränslen som processgas inom tung industri. För att optimera materialdesign och underlätta processen från grundforskning till tillämpningar av nya material behövs omfattande materialanalys med hänsyn till kemi, struktur och atomär sammansättning. Den planerade infrastrukturplattformen för karakterisering av lätta grundämnen (LigHt) kommer att kombinera flera banbrytande tekniker för att accelerera materialdesignen för tillämpningar inom grön energi:
ToF-SIMS (Time-of-flight Secondary ion mass spectrometry) anses vara den känsligaste metoden som finns för att mäta grundämneskoncentrationer nära ytan. Med en djupupplösning på under en nanometer och laterala upplösningar i nanometerområdet kan 3D-kartor över fördelningen av grundämnen i material skapas.
Aktuellt
Utrymme för LigHt

EP-HAXPES (extended pressure hard X-ray photoelectron spectroscopy) är känslig för den kemiska miljö som omger olika grundämnen. Tekniken kräver inte ultrahögt vakuum och kan användas för att karakterisera gränsytor mellan gas och fast material eller mellan fast material och fast material, med stor potential för korrosions- och katalysforskning. EP-HAXPES-instrument finns främst vid stora synkrotroner, vilket gör den föreslagna integrerade ansatsen till en unik uppställning.
XRD (Röntgenkristallografi) ger strukturell information om material, såsom kristallstruktur samt partikelstorlekar och -fördelningar. Tekniken kan också upptäcka mycket små strukturella förändringar som en funktion av externa parametrar.
Dessa nya instrument kommer att installeras i en integrerad miljö som är ansluten till Tandemacceleratorn. Jonstråleanalysmetoder som NRA och ToF-ERDA som är mycket känsliga för lätta grundämnen, kommer att komplettera de tekniker som nämns ovan.
Avancerade anläggningar för provpreparation kommer att integreras i systemet för att säkerställa att de undersökta materialsystemen befinner sig i kontrollerade miljöer hela tiden och för att möjliggöra undersökningar av in-situ-processer. Ett särskilt fokus för den nya plattformen kommer att vara mätningar under dynamiska förhållanden, såsom tryck, temperatur, elektromagnetiska eller elektrokemiska förändringar för att kunna simulera hur komponenter och material beter sig i drift.