Robotiserad screening för accelererad upptäckt av energimaterial

En stor utmaning för mänskligheten är att upptäcka nya hållbara material för att lösa många av de befintliga samhällsutmaningarna. För närvarande tar detta oroväckande lång tid och därför finns det ett akut behov av utveckling och framsteg inom området. För att möta dessa utmaningar kräver samhället nya metoder och tekniker. Vi har under många år arbetat med ett initiativ för att utveckla en robotiserad plattform, Poseidon, för att påskynda upptäckten av nya material inom olika applikationsområden – just nu med särskilt fokus på nya material för solceller och batterier.

En snabb övergång till användning av rena och gröna energikällor kräver snabbare upptäckt av nya hållbara energimaterial. I detta koncept kan automation och robotik spela en nyckelroll. Följaktligen initierade vi utvecklingen av en robotiserad plattform, Poseidon, för upptäckten av nya kandidatmaterial med särskilt fokus på batterier och solceller. Vi har hittills framgångsrikt presenterat principiella studier av plattformens kapacitet. Inom solcellsområdet har vi använt robotscreeningen för upptäckt av nya mindre giftiga material för perovskitsolceller och även utvecklat ett unikt robotiserat arbetsflöde för karakterisering av solceller. Vi har också demonstrerat funktionen robotplattformen för en komplett och robust screeningprocedur för vattenbaserade batterielektrolytsystem från blandning till enhetsprestandakarakterisering. De vattenbaserade systemen är mycket mer miljövänliga än de för närvarande använda farliga systemen. För att påskynda framstegen inom återvinning av litiumjonbatterier planerar vi för närvarande också att implementera ett screening-arbetsflöde för vattenbaserad rekonditionering av elektroder.

Screening och karakterisering av robotiserade material kommer att katalysera och påskynda nya materialupptäckter inom ett antal forskningsområden kopplade till dagens samhällsutmaningar och påverka en rad organisationer som bedriver grundforskning, både inom industrin och akademin. Forskningsinitiativet har och kommer att få unik erfarenhet och kompetens av robotiserad screening inom många områden, och identifierade nya system har stor potential för nya start-up initiativ och patent. Dessutom kommer erfarenheterna att ligga till grund för utvecklingen av nästa generations modulära och AI/MI-baserade robotiserade screeningplattform.