Grupa badawcza „Zrównoważone Materiały Bateryjne” zajmuje się materiałami do nowej generacji urządzeń do magazynowania energii, ze szczególnym uwzględnieniem ich wydajności, trwałości oraz wpływu na środowisko. Aktualnie działalność grupy koncentruje się na rozwoju zaawansowanych materiałów elektrodowych do baterii litowo-jonowych oraz systemów alternatywnych tj. sodowo-jonowych czy cynkowo-jonowych, jak również na odzysku surowców krytycznych ze zużytych ogniw litowo-jonowych.
Grupa specjalizuje się w projektowaniu, syntezowaniu oraz badaniu aktywnych materiałów elektrodowych. Główny nacisk kładziony jest na badanie wpływu składu i struktury materiałów na ich właściwości elektrochemiczne oraz mechanizmy gromadzenia ładunku, co umożliwia projektowanie nowych materiałów o zwiększonej pojemności elektrycznej oraz stabilności pracy. Ważnym aspektem badań są materiały niezawierające pierwiastków krytycznych lub zawierające je w minimalnych ilościach.
Równolegle rozwijane są zrównoważone technologie odzysku surowców krytycznych, takich jak Co, Ni czy Li ze zużytych ogniw litowo-jonowych. Wykorzystywane są metody hydrometalurgiczne oparte na kwasach organicznych, w przeciwieństwie do mniej zrównoważonych, stężonych kwasów nieorganicznych stosowanych w przemyśle. Stosowane są również procesy bioługowania, a także podejścia z zakresu recyklingu bezpośredniego materiałów anodowych i katodowych, umożliwiające regenerację ich struktury i bezpośrdenie zastosowanie jako materiałów elektrodowych w nowych bateriach.
Prowadzone są również badania podstawowe nad zjawiskami zachodzącymi na granicy faz elektroda–elektrolit w bateriach litowo- oraz sodowo-jonowych. Analizowana jest jakość i stabilność warstwy międzyfazowej na anodzie, powstającej podczas pierwszego ładowania baterii (ang. solid-electrolyte interphase, SEI). Badany jest wpływ składu elektrolitu oraz jego dodatków na właściwości warstwy SEI, ewolucję gazów oraz narastanie dendrytów metalicznych, a więc kluczowych procesów dla bezpieczeństwa i trwałości baterii. Do charakterystyki procesów międzyfazowych wykorzystywane są zaawansowane techniki badania ciała stałego, w tym: i) skaningowa mikroskopia elektrochemiczna (SECM), umożliwiająca lokalną analizę reaktywności powierzchni i transportu ładunku na granicy faz oraz ii) spektroskopia fotoelektronów w zakresie promieniowania rentgenowskiego.
Unikalność podejścia grupy polega na równoległym rozwijaniu materiałów o wysokich parametrach użytkowych oraz technologii umożliwiających efektywny odzysk materiałów krytycznych i ich ponowne wykorzystanie. Łączenie projektowania materiałów z zagadnieniami recyklingu i dostępności surowców pozwala na tworzenie rozwiązań odpowiadających zarówno na współczesne wymagania technologiczne, jak i środowiskowe. Prowadzone badania wpisują się w rozwój skalowalnych i zrównoważonych systemów magazynowania energii, istotnych z punktu widzenia transformacji energetycznej.