Description du projet
Tester des batteries au lithium à l’aide de matériaux cathodiques à structure organique covalente conductrice
Utilisées pour alimenter les véhicules électriques et stocker les énergies renouvelables, les batteries Li-ion (LIB) peuvent contribuer à réduire les émissions de carbone. Cependant, les LIB sont basées sur des cathodes d’oxyde de métal de transition. Cela signifie que leur densité énergétique est limitée et cela suscite également des préoccupations environnementales. Le projet ELECTROCOFS, financé par l’UE, étudiera la possibilité d’utiliser des matériaux organiques comme électrodes alternatives du fait de leur capacité théorique élevée, de la disponibilité de leurs ressources et de leur durabilité. Les cadres organiques covalents (COF) se sont imposés ces dernières années comme des matériaux d’électrodes organiques prometteurs en raison de leur remarquable polyvalence chimique et structurelle. L’objectif global du projet est de concevoir de nouveaux COF conducteurs et redox-actifs comme matériaux de cathode afin d’améliorer les performances électrochimiques des LIB.
Objectif
A major breakthrough in chemistry and materials science has been the development of Lithium-Ion Batteries (LIBs), which show great potential for storing energy from renewable sources and as the power sources for electric cars. However, commercially available LIBs are based on transition metal oxide cathodes, presenting limited energy density and raising relevant environmental concerns. Organic materials have received much attention as alternative electrodes because of their high theoretical capacity, resources availability and sustainability. In particular, Covalent Organic Frameworks (COFs) have emerged in the past few years as promising organic electrode materials due to their high stability, high ionic conductivity and outstanding chemical and structural versatility. Low electrical conductivity remains the main bottleneck for real applications of COFs as electrode materials, usually addressed by adding in large amounts of conductive carbon additives that decrease the energy density of the battery.
The overarching objective of this project is to design and synthesize new conductive redox-active COFs as cathode materials to enhance LIBs electrochemical performance. The specific goals are:
a) To design a new family of stable redox-active COFs built from unexplored building blocks to achieve an optimal balance between capacity, electrical conductivity and porosity.
b) To investigate the role of the linkages, building blocks, doping, pressure, anisotropy and morphology on the electrical conductivity, unravelling the fundamental mechanisms of charge transport in COFs.
c) To manufacture and test lithium batteries using conductive COFs cathode materials, assessing the influence of the processing techniques on the electrochemical performance.
Champ scientifique
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
15782 Santiago De Compostela
Espagne