Senzor vodíku pro bezpečný provoz Li-ION baterií

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22340%2F25%3A43933478" target="_blank" >RIV/60461373:22340/25:43933478 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.tesla-blatna.cz/www/fe/files/funds/FW10010057-V3_funkci_vzorek3.pdf" target="_blank" >https://www.tesla-blatna.cz/www/fe/files/funds/FW10010057-V3_funkci_vzorek3.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Senzor vodíku pro bezpečný provoz Li-ION baterií

Popis výsledku v původním jazyce

V souladu s platnou metodikou Úřadu vlády ČR je uplatňován funkční vzorek „Senzor vodíku pro bezpečný provoz Li-ION baterií“.Funkční vzorek vznikl v přímé souvislosti s řešením projektu TAČR program Trend 10 FW10010057 „Vývoj senzorů pro detekci vodíku a oxidu uhelnatého v energetice a automobilovém průmyslu “.Senzor je realizován na platformě KBS5 a je založen na chemorezistivním principu s nanostrukturovanou citlivou vrstvou na bázi oxidu zinku (ZnO). Tato vrstva je připravena unikátní kombinací pulzní laserové depozice (PLD) a následného hydrotermálního růstu, čímž je dosaženo vysoce vyvinuté nanostruktury s velkým aktivním povrchem. Výrobní postup využívá vakuovou přípravu nanokrystalického ZnO: laserovou ablací ve vakuové komoře je nejprve vytvořena nesouvislá zárodečná vrstva nanokrystalů (depozice z terče připraveného sintrováním nanokrystalického ZnO). Na takto připravených zárodcích následně v roztoku hydrotermální metodou narůstá souvislá vrstva nanodrátů ZnO s příměsí platiny, která podporuje požadované senzorové vlastnosti a umožňuje provoz při nižších teplotách.Konstrukce senzoru je cíleně navržena pro měření koncentrace vodíku uvnitř bateriového bloku obsahujícího Li-ion články, kde může vodík vznikat při nestandardních stavech a představuje bezpečnostní riziko. Senzor je schopen detekovat vodík při nízké pracovní teplotě okolo 80 °C a vykazuje reakční dobu v řádu desítek sekund, což umožňuje průběžný monitoring a včasnou indikaci rizikových situací v reálném provozu.Zvolená technologická sekvence (PLD + hydrotermální růst) je zároveň vhodná pro efektivní a ekonomickou produkci s důrazem na reprodukovatelnost parametrů a nákladovou udržitelnost.Při návrhu a realizaci senzoru byl brán zřetel na specifika prostředí běžných bateriových systémů (integrace do omezeného prostoru bateriového modulu, teplotní zatížení a provozní podmínky typické pro bateriové bloky).

Název v anglickém jazyce

Hydrogen sensor for safe operation of Li-ION batteries

Popis výsledku anglicky

In accordance with the valid methodology of the Government Office of the Czech Republic, the functional sample &quot;Hydrogen sensor for safe operation of Li-ION batteries&quot; is applied.The functional sample was created in direct connection with the project TAČR Trend 10 FW10010057 &quot;Development of sensors for hydrogen and carbon monoxide detection in the energy and automotive industry&quot;.The sensor is implemented on the KBS5 platform and is based on the chemoresistive principle with a nanostructured sensitive layer based on zinc oxide (ZnO). This layer is prepared by a unique combination of pulsed laser deposition (PLD) and subsequent hydrothermal growth, which achieves a highly developed nanostructure with a large active surface. The production process uses vacuum preparation of nanocrystalline ZnO: a discontinuous seed layer of nanocrystals is first created by laser ablation in a vacuum chamber (deposition from a target prepared by sintering nanocrystalline ZnO). A continuous layer of ZnO nanowires with a platinum admixture is subsequently grown on the seeds prepared in this way in solution by the hydrothermal method, which supports the required sensor properties and allows operation at lower temperatures.The sensor design is specifically designed for measuring the hydrogen concentration inside a battery block containing Li-ion cells, where hydrogen can be generated under non-standard conditions and poses a safety risk. The sensor is capable of detecting hydrogen at a low operating temperature of around 80 °C and has a reaction time of tens of seconds, which enables continuous monitoring and early indication of risk situations in real operation.The selected technological sequence (PLD + hydrothermal growth) is also suitable for efficient and economical production with an emphasis on parameter reproducibility and cost sustainability.The specifics of the environment of common battery systems (integration into the limited space of the battery module, temperature loads and operating conditions typical of battery blocks) were taken into account when designing and implementing the sensor.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

21001 - Nano-materials (production and properties)

Projekt

<a href="/cs/project/FW10010057" target="_blank" >FW10010057: Vývoj senzorů pro detekci vodíku a oxidu uhelnatého v energetice a automobilovém průmyslu</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

FW10010057 –V3

Číselná identifikace

3

Technické parametry

Senzor je schopen detekovat vodík při nízké pracovní teplotě okolo 80 °C a vykazuje reakční dobu v řádu desítek sekund, což umožňuje průběžný monitoring a včasnou indikaci rizikových situací v reálném provozu.

Ekonomické parametry

Zvolená technologická sekvence (PLD + hydrotermální růst) je vhodná pro efektivní a ekonomickou produkci s důrazem na reprodukovatelnost parametrů a nákladovou udržitelnost.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

00375306

Název vlastníka

TESLA BLATNÁ, a.s. (33,4%); VŠCHT Praha (33,3%); UFE AV ČR, v.v.i. (33,3%)

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

N - Využití výsledku jiným subjektem je možné bez nabytí licence (výsledek není licencován)

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

https://www.tesla-blatna.cz/www/fe/files/funds/FW10010057-V3_funkci_vzorek3.pdf