Opis projektu
Testowanie akumulatorów litowych przy użyciu przewodzących materiałów katodowych z kategorii organicznych sieci kowalencyjnych
Akumulatory litowo-jonowe (LIB) są używane do zasilania pojazdów elektrycznych i magazynowania energii ze źródeł odnawialnych, dlatego mogą nam pomóc w zmniejszeniu emisji CO2. Jednak LIB oparte są na katodach z tlenków metali przejściowych, co oznacza, że mają ograniczoną gęstość energii, a ponadto ich użycie budzi ekologiczne wątpliwości. W związku z tym badacze z finansowanego ze środków UE projektu ELECTROCOFS przyjrzą się materiałom organicznym jako alternatywom dla elektrod, za czym przemawia ich wysoka pojemność teoretyczna, dostępność i zrównoważony charakter. Jeszcze nie tak dawno organiczne sieci kowalencyjne (ang. covalent organic frameworks, COF) jawiły się jako obiecujące organiczne materiały elektrodowe z uwagi na swoją wyjątkową uniwersalność chemiczną i strukturalną. Celem projektu jest zaprojektowanie nowych przewodzących COF czułych na reakcje redoks jako materiałów katodowych w celu podniesienia wydajności elektrochemicznej LIB.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
15782 Santiago De Compostela
Hiszpania