Eskuzko sintesitik prozesu automatizatuetara

Proiektuaren aurrerapen nagusietako bat ikerketa horiek bizkortzeko behar den azpiegitura esperimentalarekin lotuta dago.

SMARTek CP-ino optimizatu du: koprezipitaziorako modulua da, paraleloan lan egiten duten 15 erreaktore dituena, eta ponpaketa, pHaren kontrola, nahasketa eta beroketa automatizatzen ditu. Proiektuak FSS-ino ere garatu du egoera solidoko sintesi automatizaturako, eta sei lagin aldi berean prozesatzeko gai den iragazketa-unitate bat ezarri du.

Helburua ez da esperimentu gehiago egitea soilik. Lan-fluxu erreproduzigarriago eta konektatuago bat sortzea da, non sintesia, karakterizazioa eta ebaluazio elektrokimikoa plataforma berean pixkanaka integratu ahal izango diren.

Automatizazioa zelula elektrokimikoetara ere zabaltzen ari da. SMARTek bi eta hiru elektrodoko zelulen diseinu berriak garatu ditu errendimendu handiko saiakuntzak errazteko, eta hainbat diseinu-iterazio egin ditu zigilatzea, muntaketa eta funtzionamendua hobetzeko.

Bateriaren barruan gertatzen dena ikustea

Esperimentuak bizkortzearekin batera, emaitzak ulertzeko gaitasuna ere behar da. Horregatik, SMART karakterizazio-tresna espezifikoak garatzen ari da errendimendu handiko neurketak eta operando azterketak egiteko.

Besteak beste, airearekiko eta hezetasunarekiko sentikorrak diren materialak XRD bidez aztertzeko lagin-euskarri hermetikoak garatu dira, baita ALBA sinkrotroian gehienez 28 lagineko plakak neurtzeko sistema anizkoitz bat ere.

Proiektuak, halaber, operando XRD eta XAS teknikak konbinatu ditu ALBAko MSPD eta NOTOS lerroetan, oxido geruzatuetan funtzionamenduan gertatzen diren aldaketa estrukturalak eta elektronikoak jarraitzeko. Operando SAXS esperimentuak eta karga-egoera desberdinetan dauden Prussian White materialen ex situ neurketak ere egin dira haien mekanismo elektrokimikoak hobeto ulertzeko.

Hurbilketa horien bidez ez da soilik material batek beste batek baino hobeto funtzionatzen duen identifikatzen. Zergatik funtzionatzen duen, erabileran zer transformazio gertatzen diren eta prestazioak are gehiago optimizatzeko zer parametro alda daitezkeen ulertzea ere ahalbidetzen dute.

Datuak erabakiak hartzeko tresna bihurtzea

SMARTen laugarren ardatza sortzen den informazio esperimental gero eta handiagoaren kudeaketa da.

Proiektuak barneko datu-base bat eta laginak identifikatzeko protokolo komun bat sortu ditu, sintesitik, XRDtik, mikroskopiatik eta saiakuntza elektrokimikoetatik datorren informazioa konektatzeko. Aldi berean, Pythonen oinarritutako errutinak garatu dira datuen tratamendua eta irudikapena automatizatzeko, besteak beste parametro elektrokimiko esanguratsuak ateratzeko eta SAXS datuak automatikoki murrizteko.

SMART active learning edo ikaskuntza aktiboko sistema baterantz ere ari da aurrera egiten, optimizazio bayestarra erabiliz. BOSS programa lan-fluxuan integratu da, ereduek eta esperimentuek elkar elika dezaten eta baliabideak materialen espazioko puntu informatiboenetara pixkanaka bideratzeko.

Egindako aurrerapenek dagoeneko ekarpen zientifiko berriak sortu dituzte. Tarteko txostenak SMARTetik zuzenean eratorritako lau argitalpen jasotzen ditu, Prussian White materialen, P2 oxidoetako egitura-elektrokimika erlazioen eta ADEL sistemaren inguruko ikerketak barne. ADEL baterietarako materialen errendimendu handiko screening-a egiteko elektrodoen deposizio automatizatuko sistema da.

Oro har, SMARTek erakusten du materialen garapena esperimentu independenteen sekuentzia bat izatetik sintesia, karakterizazioa, elektrokimika eta datuak uztartzen dituen ekosistema integratu baterantz nola eboluziona daitekeen.

CIC energiGUNErentzat, bilakaera horrek sodio-ioizko baterien ikerketa bizkortzea baino gehiago esan nahi du: material berriak aurkitzeko eta optimizatzeko prozesuak gero eta azkarragoak, erreproduzigarriagoak eta ezagutzak gidatutakoak izatea ahalbidetuko duten plataforma belaunaldi berri baterantz aurrera egitea da.