fredag 24. februar 2017

European projects relevant for silicon anodes in Li-ion batteries

A list of current European projects working on silicon-based anodes for Li-ion batteries. Compiled 24.02.2017. The source of this information is presentations given at the “European workshop on nanotechnologies and advanced materials for batteries” organized by Emiri, Umicore and CEA in Brussels 23-24 Feb 2017.

MARS-EV: Materials for Ageing Resistant lithium ion energy Storage for the Electric Vehicle

Coordinator: CIDETEC, Spain
Budget: 9 million EUR
Period: 2015-2017

The project develops all aspects of the Li-ion battery, intending to bring today's commercial Li-ion batteries one step further. High capacity anodes with a capacity of 1000 mAh/g over 1000 cycles is the goal. Silicon-carbon composites with a capacity of 600 mAh/g over 300 cycles have been demonstrated by the project partner Tel Aviv University, using multi-walled carbon nanotubes composites with silicon nanoparticles. At Imperial College London they have also developed a method for 3D imaging of silicon based electrodes using electron microscopy.

SPICY: Silicon and polyanionic chemistries and architectures of Li-ion cell for high energy battery

Coordinator: CEA, France
Budget: 7 million EUR
Period: 2015-2018

The project develops all aspects of the Li-ion battery, intending to bring today's commercial Li-ion batteries one step further. Several partners develop silicon-based anode materials: Laser-baser silicon-carbon core-shell materials by laser pyrolysis, nanostructured silicon and silicon-carbon alloys by plasma reactors. Very little information is available on the web page.

SINTBAT: Silicon based materials and new processing technologies for improved lithium-ion batteries

Coordinator: Varta Microbattery
Budget: 10 million EUR
Period: 2016-2020

This project promises us batteries with lower cost and life of 20-25 years. With 10.000 cycles as a goal, we are looking at batteries for electricity grid integration. The project aims to better understand the behaviour of silicon based anode by using advanced characterization methods as small angle neutron scattering and small and wide angle x-ray scattering. 

BACCARA: Battery and superCapacitor ChARActerization and testing

No web page.

Coordinator: CEA, France
Budget: 4 million EUR
Period: 2013-2016

Inspired by the problems of moving from half cell testing to full cells (realistic): Materials that deliver up to 300 cycles at very high capacity in half cells, break down after only about 10 cycles in full cells with realistic cathodes. The project has developed advanced characterization tools (NMR, FIB-TOF-SIMS, TEM-EELS, XPS, in-operando FTIR/Raman), and specialized tools as special cells and containers to avoid contamination of samples. The conclusion of the project regarding the failure of silicon materials is published in Nano Letters.


Figure: The failure mechanism of silicon anode materials according to the BACCARA project.


SIRIUS: Silicon RIUS (?)

No web page.

Coordinator: Nanomakers, France
Budget: 1.6 million EUR
Period: 2017-2019

This project aims to develop the second generation of silicon-carbon core-shell nanoparticles produced by laser pyrolysis by the French company Nanomakers. The project is supported by the EU through the industry organization EIT Rawmaterials. The project aims to increase the stability of silicon and to adapt the other components of the Li-ion battery to the silicon-based anode. Little information is available from Nanomakers about the project, but a recent paper describes a pilot reactor based on a similar principle of laser pyrolysis.



mandag 9. januar 2017

Silane gas safety

Silane accumulated below the bottle cap on silane bottles can cause a "popper" when removing the bottle cap. Always take care, use PPE including fire-proof gloves and closthes, and hearing protection when handling silane gas bottles. Photo: Dow Corning.

Our work on new ways to produce high-value silicon products at IFE is dependent on the gas monosilane. Monosilane, which we normally just call silane, is a gas consisting of molecules of one silicon atom and four hydrogen atoms. It is easy to purify and easily converts back to solid silicon, releasing its hydrogen atoms as gas. Because of this it is heavily used as an intermediate step in silicon purification, and in production of electronics components as e.g. flat screen TVs and advanced integrated circuits.

One of the main issues with silane is safety. The gas holds a lot of chemical energy and reacts violently with air if released through a leak, or if any other mistake is done. Therefore, focus on safe operation and the right maintenance procedures are crucial.
Some facts regarding silane safety:
  • There have been several fatal silane incidents since the use of silane started in the 1960’s and 1970’s.
  • Silane is pyrophoric: It can catch fire by itself when released to air (autoignition).
  • Pyrophoric gases are somehow less dangerous than gases which are only flammable, because a fire generally gauses less damage than an explosion.
  • Even though pyrophoric, silane will not always ignite when released. Especially when released at high pressure, it is often observed that there is no auto-ignition.
  • If auto-ignition does not take place when released, often the gas actually auto-ignites when the flow from the high pressure reservoir is shut off.
  • The most dangerous conditions occur under delayed ignition, especially if the gas release is confined or semi-confined, so that an explosive gas mixture can build up.
  • If all precautions are taken, the chances of a serious incident are, luckily, minimal.
  • It is not the amount of silane that determines the risk, any amount of silane represents a potential explosion and fire hazard.
  • Another risk with silane, especially with using gases with two or more silicon atoms (disilane and higher order silanes) is the formation of “popping gels”. These can form in the exhaust handling systems, in the vacuum pumps or gas abatement systems, and are highly reactive solids that might “pop” or explode very violently upon any physical agitation.
  • All handling of silane gas systems and silane based reactor systems should take place using proper personal protection equipment (PPE).
If you are interested in learning more about silane gas safety, do not hesitate to contact our group at IFE. I also recommend Eugene Ngai from Chemically Speaking, who has been working with silane safety and emergency response for over more than 40 years. See also EIGA's Code of Practice for Silane. 

mandag 21. november 2016

Conferences concerning with silicon anodes in Li-ion batteries in 2017

Since I am working with the topic of usage of silicon in Li-ion batteries and I have not been able to find a good overview of the upcoming conferences within this topic, I make the list myself. This post will be continuously updated, and if you have further suggestion, please don't hesitate to leave a comment to this post and I will include it in the list. The conferences are listed in chronological order.

25-27 January 2017
Batterieforum Deutchland
Berlin, Germany
http://www.batterieforum-deutschland.de/
A session on silicon anodes on 26 January. NB: The conference language is German.

30 January - 2 February 2017
Advanced Automotive Battery Conference
Mainz, Germany
http://www.advancedautobat.com/europe/
A couple of silicon-relevant talks and probably posters on the morning of 31 January.
Abstract deadline (posters only): 9 December

14-16 February 2017
Next Generation Energy Storage
San Francisco, USA
http://www.knowledgefoundation.com/next-generation-energy-storage/
Probably less relevant for those of us who are working with materials.

20-23 March 2017
International Battery Seminar and Exibition
Ft. Lauderdale, USA
http://www.internationalbatteryseminar.com/
No specific mention of silicon in LIB in the program, but there will probably be a few posters at least.
Poster deadline: 17 February (talks by invitation only)

28-30 March 2017
Battery Day NRW 2017
Aachen, Germany
http://battery-power.eu/en/
German focus and to a certain extent in German language. About 10 posters on silicon materials in LIB announced on the web site.

22-26 May 2017
E-MRS Spring Meeting and Exhibit
http://www.european-mrs.com/meetings/2017-spring-meeting
No specific mention of silicon in LIB in the call for papers, but there are two relevant symposia which will probably extend over several days:
B: Advanced materials and systems for electrochemical energy storage
G: Materials for improving energy storage battery technologies
Abstract deadline: 18 January


This is not a complete list. Feel free to leave a comment below if you know of other relevant conferences.

søndag 25. september 2016

Hvordan starte et forskningsprosjekt på fornybar energi i Norge?

Jeg ble "født" i en tøff verden som energiforsker. Da jeg var ferdig med doktorgraden min i 2012, var den norske solcelleindustrien ganske deprimert. For å bruke en meningsløs dobbelt-metafor; vi var på bunnen av en uendelig lang bølgedal og det var ikke noe lys i enden av tunnelen. Men, om ikke annet, så var det et fantastisk utgangspunkt for meg for å lære om hvordan man skaffer finansiering til forskningsprosjekter, og – ikke minst – om hva som faktisk er gode forskningsprosjekter. Og så gikk det faktisk ganske bra til slutt, i alle fall føles det nå som vi er ute av både bølgedalen og tunnelen.

Så, hva trengs for å få til et bra forskningsprosjekt? 
  1. En god idé.
  2. Riktige folk og riktig infrastruktur.
  3. Penger.
Det er først når gode idéer møter gode folk med god infrastruktur og disse får penger til å forske at god forskning skjer. Det er ikke alltid så enkelt å få til.

Det som er ganske enkelt, er å komme på en god idé. Bare man vet hva som er problemet så kommer idéene ofte av seg selv. Vanligvis kommer en idé også sammen med noen folk. Men ikke alltid at de folkene som følger med idéen er nok, eller riktige folk. Et godt team til et forskningsprosjekt består vanligvis av forskere og brukere med ganske forskjellig bakgrunn, som kan bruke sin spisskompetanse sammen. Det oppfordres ofte til samarbeid mellom institutter (og land), noe som faktisk ofte ikke er så dumt. 

Det er når vi kommer til penger at det begynner å bli vanskelig. Her finnes det en skog av muligheter, men fruktene i denne skogen er ikke alltid så lette å få tak i, eller i det hele tatt å få øye på. 

La meg forholde meg til Forskningsrådet først og fremst: Forskningsrådet har en del ulike hoved-typer av forskningsprosjekter som er greie å forstå før vi går videre:
  • IPN-prosjekt: Innovasjonsprosjekt i næringslivet. Dette er prosjekter der bedrifter vanligvis sitter i førersetet. Som navnet tilsier er dette en type prosjekt for å utvikle en spesiell innovasjon (oppfinnelse/produktutvikling/nye prosesser. Ofte vil det være med en eller flere forskningsinstitusjoner, som betyr universiteter eller forskningsinstitutter, men det er ikke nødvendig. Det er dog en fordel å involvere en forskningspartner som passer inn under punkt 2 på handlelisten over.
    Finansiering: Forskningsrådet støtter vanligvis bare med maksimalt 50% av kostnadene i denne typen forskningsprosjekt.
    Eksempler: Cenate (CENATE AS),  Cost-efficient silicon-carbon composites (Elkem)
  • KPN-prosjekt: Kompetanseprosjekt for næringslivet. Denne typen prosjekt er mer grunnleggende, og handler om å bygge opp forskerkompetanse innen felter som er av interesse for norsk næringsliv. Det er alltid en forskningsinstitusjon (universitet, høyskole, forskningsinstitutt) som er hovedsøker, men det er vanligvis snakk om et samarbeid mellom 5-15 ulike forskningspartnere og bedrifter. KPN-prosjekter omfatter nesten alltid utdanning av én eller flere PhD-er.
    Finansiering: Bedriftene må bidra med minst 20% av totalbudsjettet, og de bør være genuint interessert i forskningen som blir gjort bør delta i forskningsarbeidet selv.
    Eksempler: Impurity control in silicon (IFE), HeatUp (SINTEF Energi).
  • Forskerprosjekt. Denne typen prosjekt er vanligvis enda mer grunnleggende enn KPN-prosjekter. Imidlertid kan det dreie seg om en form for innovasjon, men i motsetning til IPN-prosjekter er det snakk om innovasjoner som har lang vei til kommersiell utnyttelse. Det vil typisk være forskningsinstitusjoner som oppdager noe interessant i sin forskning, eller ser en mulighet som deres kompetanse eller infrastruktur gir, som er nyvinnende og spennende men det er vanskelig å få bedrifter til å være med å støtte forskningen direkte. Det er kun forskningsinstitusjoner som kan søke om forskerprosjekter, men bedrifter kan være med som "interessenter". Prosjektene må være på topp internasjonalt nivå, og prosjektlederen må ha PhD innen et relevant emne. Det er ofte en komponent av utdanning av PhD-er, Postdocs og masterstudenter.
    Finansiering: Vanligvis 100% støttet av forskningsrådet.
    Eksempler: Siproco Fobeliba (IFE), 3D nanostructures for solar cells (SINTEF)
  • FME: Forskningssenter for miljøvennlig energi. FME-sentre er store nasjonale samarbeid innen energiforskning, som ofte involverer flere forskningsinstitusjoner og flere titalls bedrifter. Det er lang tidshorisont (8 år) og totalbudsjettet kan være på flere hundre millioner kroner. Her snakker vi om flaggskip som skal organisere hele fagmiljøer i Norge og være hovedmotoren i fremdrift innen fagfeltet. Forskningsinstitusjoner er søkere, men det skal være tett samarbeid med bedrifter. På grunn av den lange tidshorisonten er FME-sentre til en viss grad organiske og kan forandre prioriteter under veis og kan også ta inn nye bedriftspartnere inn i samarbeidet. Det finnes per nå 11 FME-sentre, og i 2017 starter det opp 8 nye FME-sentre.
    Finansiering: Vanligvis 50% fra forskningsrådet, 25% fra forskningspartnerne og 25% fra bedriftene.
    Eksempler: NOWITECH (SINTEF), MoZEES (IFE).
  • Andre prosjekttyper finnes også, men siden de er litt mindre vanlige går jeg ikke i detalj på dem, bla.: Unge forskertalenter, Nye konsepter, Idélab, SFI etc. Vanligvis vil disse ligne mye på en av de tre hovedkategoriene over her, men kan ha litt andre prosesser for evaluering. 
Dernest har Forskningsrådet en rekke ulike programmer som støtter ulike typer forskning. Programmene fungerer som en slags "underorganisasjoner" i Forskningsrådet og skal sørge for at det gjøres god forskning innen ulike temaer. Programmene som er særlig relevante for forskning på fornybar energi (sett fra mitt ståsted i alle fall), er:
  • EnergiX: Dette er nok det viktigste programmet, som støtter forskning innen fornybar energi, effektiv energibruk, energisystem og energipolitikk. Det fungerer som et verktøy for regjeringen for å sørge for utvikling av ny energiteknologi, mest mulig utslippsfritt og helst med stort potensiale for å skape verdier og arbeidsplasser i fremtida. 
  • BIA: Brukerstyrt innovasjonsarena støtter FoU-prosjekter som tar utgangspunkt i bedriftenes egne strategier. Her kan man nesten forske på hva som helst, så lenge forslaget kommer fra en bedrift og bedriften er villig til å betale rundt 60% av kostnadene selv.
  • Nano2021: Dette programmet handler om å utvikle nanoteknologi, mikroteknologi og avanserte materialer. Det trenger ikke ha noe med energi å gjøre, men mye energiteknologi innvolverer jo denne typen materialer, så det er ofte mulig å søke støtte i dette programmet.
  • Fripro: Dett er en åpen konkurransearena som favner alle fag. Dette er en slags prestisjetung konkurranse mellom alle forskere i Norge nesten uansett hva de jobber med. Det er muligheter for å få finansiert energiprosjekter her, men da bare for forskningsinstitusjoner og prosjektlederne må være lovende forskere som allerede har markert seg eller er tidlig i en lovende karrière. 
  • Forny2021: Dette programmet skal jobbe for nyskaping ved forskningsinstitusjoner. Det vil kort sagt si "få ting ut av laben og ut i den virkelige verden". Her snakker vi forskning som er ment for å avklare sentrale spørsmål som er nødvendig å finne ut av for å få en idé kommersialisert. 
  • Andre programmer: Forskningsrådet har ifølge sine websider 116 ulike programmer (på tide å rydde litt opp, kanskje?). De fem programmene jeg har valgt ut over her er de jeg selv har vært mest borti som energiforsker, men det finnes helt sikkert flere som kan være relevante.
Når vi nå vet hvilke typer prosjekter som finnes og hvilke programmer som finnes, er utfordringen å finne ut hvor forskningsprosjektet kan passe best mulig inn i denne tabellen:


Hvis man ikke har gjort dette før kan det nok være lurt å spørre seg litt rundt. Man kan ta kontakt med Forskningsrådet, spørre en kollega eller hvis man jobber i en bedrift vil det nok ofte lønne seg å ta kontakt med en forsker på et forskningsinstitutt eller et universitet som kan hjelpe til med søknadsprosessen. Forskere er ofte hjelpsomme og det kan til og med være hyggelig å snakke med dem, særlig hvis de får lov til å være med på forskningsprosjektet selv. 

Når det kommer til selve søknadsprosessen er det en egen historie. Det er ikke lett å skrive gode prosjektsøknader, i alle fall hvis man ikke har gjort det før. Det er ofte tøff konkurranse om midlene, selv om noen utlysninger er i stand til å finansiere opp til rundt 50% av søknadene de får inn. Uansett må søknaden være bra, og det er viktig å svare på alle spørsmål som kommer frem i utlysningen og søknadsmalen. Hver type forskningsprosjekt har sin egen mal, og programmene vektlegger ulike aspekter i forskningen. Forskere fra forskningsinstitusjoner ofte kunne hjelpe bedrifter med å få skrevet en god søknad, og det finnes også egne konsulentselskaper som har spesialisert seg på dette (f.eks. Nofas), men det kan være noe kostbart.

Det finnes også andre muligheter for støtte til energiforskning, her er noen linker:
  • Miljøteknologiordningen i Innovasjon Norge
  • Skattefunn
  • Horisont 2020 - EU's store program for forskning, som fungerer omtrent som Forskningsrådet i Norge. Her er det enormt mange ulike muligheter, så det lønner seg å ta kontakt med noen som har jobbet med det før, eller sette av godt med tid til å få oversikt over mulighetene.
Inspirasjon: Forskningsrådet har i Prosjektbanken oversikt over alle pågående forskningsprosjekter støttet av Forskningsrådet. Her kan man for eksempel søke på Energi, og få opp alle prosjektene som har nevnt energi i sin beskrivelse. Eller alle prosjekter støttet av EnergiX-programmet.

onsdag 19. september 2012

Optical properties of amorphous and crystalline magnesium nickel hydride films

Magnesium nickel hydride (Mg-Ni-H) is a metal-hydride semiconductor which could find applications in e. g. solar cells. The material has earlier been investigated for the purpose of windows with controllable transparency, but the published literature describing the optical properties of the material is limited.

Thin-films of magnesium nickel hydride can be prepared in two forms; 1. an amorphous metal hydride resulting from hydrogenation of Mg-Ni films or in-situ deposition at room temperature and 2. a cubic crystalline structure resulting from hydrogentation of Mg-Ni films at high temperature (above 240 degrees C). The cubic crystalline structure resembles the well-known high-temperature (HT) structure of Mg2NiH4, but the structure is stable at lower temperatures also for the thin-film Mg-Ni-H.

In a recent paper* published in Thin Solid Films, we demonstrate that the cubic crystalline structure can be obtained by heating the amorphous films to approximately 250 degrees C. This is maybe not so surprising, since this is the temperature at which the HT structure of Mg2NiH4 normally forms. What is facinating, is that the crystallization treatment can be carried out in air, with lots of reactive oxygen present, and the films do not dehydrogenate or oxidize substantially. The films are therefore much more resistant than we believed in the start of our work.



The appearance of a gradient composition sample of amorphous (upper) and crystalline (lower) Mg-Ni-H films of ~500 nm thickness, deposited on glass. The transparent red and transparent yellow region in the amorphous and crystalline samples, respectively, correspond to the composition of Mg~2NiH~4. The samples are more Mg-rich on the left-hand side and more Ni-rich on the right-hand side. The difference in color demonstrate the change in band gap upon crystallization.

In the same paper we show the dielectric functions of both the amorphous and the crystalline films. The literature contains some scattered information on the optical properties of amorphous Mg-Ni-H, but the methods that have been used are not so strong and the reported dielectric functions are a little speculative. On the crystalline Mg-Ni-H, no values for the optical properties have been reported earlier.

The conclusion with respect to the band gap of these materials is 1.6 eV for amorphous Mg2NiH4 and 2.1 eV for cubic crystalline Mg2NiH4.

*Paper: The dielectric functions and optical band gaps of thin films of amorphous and cubic crystalline Mg~2NiH~4
Arxiv: Download article
Published in: Thin Solid Films
DOI: 10.1016/j.tsf.2012.07.044


For the convenience of future research projects working on Mg-Ni-H, I here give the calculated dielectric functions for amorphous and crystalline magnesium nickel hydride in tabulated format (download .xls sheet):

tirsdag 11. september 2012

Thesis and defence of thesis

Last Friday I had the final defence of my thesis, at the Physics Department of the University of Oslo. I had a stressing couple of weeks before the defence, but when I was there it was actually quite a nice experience.

My two opponents were Aline Rougier from CNRS in France and Björgvin Hjörvarsson from Uppsala University, Sweden. Both of my opponents did an excellent job in pointing out the weaknesses and the strengths of my work. We also actually had a quite interesting discussion, especially concerning the photochromic effect in yttrium hydride films, but also on the origin and nature of oxygen in the samples.

Discussions with Björgvin Hjörvarsson and me about the origin of oxygen and chemical reactions in the deposition of thin-film metal hydrides.


To quickly summarize my work: I have been working with the deposition and characterization of thin films of metal hydrides, with the purpose of utilization in solar energy technology. Originally the focus was to develop metal hydride semiconductors for solar cell technology (see blogpost), and results with magnesium nickel hydride (Mg2NiH4) showed that this material had quite interesting properties for this purpose (see blogpost). Further, during my work I made the discovery of a strong photochromic effect in yttrium hydride films. This was the first ever demonstration of photochromism in a metal hydride at ambient conditions (see blogpost), and may thus have relevance for technological applications of photochromic materials.


The presentation I used for presenting my thesis in the public defence. Operate via the forward-backward controls in the bottom of the graphic.

My thesis, entiteled "Thin-film metal hydrides for solar energy applications" can be viewed and downloaded from academia.edu.

fredag 22. juni 2012

Workshop on metal hydride films for optoelectronic applications

Last week we had a workshop in our department, bringing together international experts within the field of metal hydrides, thin films and electrochromism in metal hydrides and oxides:

Participants at the workshop, from left: Dag Noreus (Stockholm University), Darius Milcius (LEI, Lithuania), Henrik Fahlquist (Stockholm University), Bernard Dam (TU Delft, The Netherlands), Smagul Karazhanov (IFE), Arve Holt (IFE), Kazuki Yoshimura (AIST, Japan), Sean Erik Foss (IFE), Aline Rougier (CNRS, France), Stefano Deledda (IFE), Trygve Mongstad (IFE), Yasusei Yamada (AIST, Japan), Jan Petter Mæhlen (IFE) and Volodomyr Yartys (IFE).

It was interesting to be able to discuss the opportunities with regards to these relatively new applications of metal hydride films. The two main points of interest was the recent advances in Mg-based metal films for electrochromic and gasochromic windows and the opportunities and questions that the recent discovery of photochromic effect in yttrium hydride films present.

Electrochromic oxides

Aline Rougier from CNRS in France set the background of the workshop with a survey of the status of electrochromism in metal oxide films. Metal oxides are more well-established than metal hydrides as chromogenic materials, and has been applied e. g. in automatic dimming of rear-view mirrors in cars, a technology commercialized by Gentex. Rougier has long experience with WO3 as an optically active element, and emphasized also that the synthesis of transparent conducting films is an integral part of the research challenges for electrochromics. The main challenge for implementation of electrochromics in smart window applications is the durability after thousands of switching cycles and the challenge of producing films that are uniform over a large area. Currently, a large research project under the 7th framework programme in the EU, Innoshade, is working on the development of oxides and organic materials for smart window applications.

Smart windows and hydrogen sensing

Kazuki Yoshimura and Yasusei Yamada from the AIST in Japan represent the currently most active research group on metal hydride films. Metal hydride films have the advantage that they become reflective rather than absorbing in the opaque state, which is favorable for windows that control the indoor solar irradiation and energy flow. In recent reports, the group of Yoshimura has demonstrated several impressive advances on gasochromic and electrochromic metal hydride-based devices. Among them are development of a "4th generation" of metal hydride films (Mg-alkaline earth) for switchable windows, durability tests and enhancement of cyclability from a few hundred cycles to several thousand and a full-scale experiment to test the energy performance of metal-hydride-based switchable mirrors with respect to static windows. The latter demonstrated 34% reduction on energy use for a room with electrochromic windows during a typical Japanese summer day. Several spin-off activities are on the way to be commercialized, as optical hydrogen sensors and a simple but innovative hydrogen detection sheet.

Phase transitions in Mg2HiH4

Dag Noreus from Stockholm university has long experience with Mg-based metal hydrides, working on structure determination of hydrides. In a collaboration with Darius Milcius from the Lithuanian Energy Institute, he has done work with films of Mg2NiH4, with the intention of demonstrating a pressure-sensitive metal-hydride switchable window. The idea was that the allotropes of Mg2NiH4 has very different optical properties, and experiments on powders have shown that phase transitions can be driven by applying mechanical pressure. However, no such response to mechanical pressure has yet been demonstrated for metal hydride films.

From switchable windows to nano-thermodynamics

Bernard Dam from TU Delft in the Netherlands has long experience with optical properties of thin-film metal hydrides, coming from the research group of Ronald Griessen who initiated this activity in 1996. Currently, there are several researchers in his group working on metal hydride films for optical hydrogen sensors. The activity directly related to switchable windows has been relatively low in the recent years. Work of Dam's group has further refined the thin-film metal hydride systems as a smart way to investigate nano-scale effects on the thermodynamics and stability of metal hydrides.

Photochromism in metal hydride films

As mentioned, the photochromic effect of yttrium hydride films was one of the main points of interest at the workshop. This effect was discovered in our group, reported in 2011. The effect is interesting on many levels: Firstly, it demonstratrates a new effect in metal hydrides which is of fundamental interest, something we should definitely learn more about. The properties of the effect suggests that the physical mechanism is different from what is found for photochromic metal oxides. Secondly, there are many reasons why this reaction is relevant for technological applications. It is probable that further research will lead to technological innovation. We hope to be able to further study this effect. Bernard Dam, who has been involved from the start of the work on photochromic yttrium hydride is also very eager to continue the studies.