Descripción del proyecto
Una solución de inspiración biológica mejora el rendimiento de las baterías de iones de litio
Las baterías recargables eficientes y sostenibles son vitales para alimentar los dispositivos electrónicos portátiles y los vehículos híbridos eléctricos, así como para el almacenamiento de electricidad procedente de fuentes renovables. El proyecto HYNANOSTORE, financiado con fondos europeos, tiene como objetivo el desarrollo de una tecnología de baterías versátil y respetuosa con el medioambiente basada en el uso de moléculas orgánicas. HYNANOSTORE propondrá una nueva arquitectura de electrodos que permite que el cátodo sea sostenible, lo cual supera, por tanto, los límites de las baterías de iones de litio. La clave está en una matriz conductora nanoestructurada con características adaptadas que deben ayudar a inmovilizar las moléculas con actividad redox y ampliar su superficie. También facilitará el transporte de la carga y la interacción de los electrodos con el electrolito. Se espera que el sistema de ingeniería propuesto de inspiración biológica mejore la densidad de energía y la reciclabilidad de las baterías de iones de litio.
Objetivo
Humanity will increasingly need safe, clean and always available energy. Thus, having good energy storage systems will be more and more important in the future. Efficient and sustainable rechargeable batteries are required to power portable electronic devices, new hybrid electric vehicles and to store electricity from renewable sources.
The mission of HYNANOSTORE is the development of new environment-friendly systems based on that organic molecules which are used in the chemistry of life for the storage of chemical energy and its transformation in electrical energy.
HYNANOSTORE re-thinks the concept of battery’s electrode based on lithium insertion and propose a novel architecture in which the redox properties of bio-molecules such as enzymatic co-factors can take up and release ions reversibly in order to overcome the problems (safety, sustainability and long-term ciclability) associated with the use of conventional Li ion batteries.
To achieve this, a nanostructured conductive scaffold with tailored characteristics will provide a framework to immobilize redox active molecules, extended surface area to maximize their loading, a pathway for the charge transport and a diffuse interface for the interaction with the electrolyte.
The new bio-inspired engineered system developed after the successful completion of HYNANOSTORE will offer benefits in terms of power and cyclability; an energy density of 500 W h kg-1 and the retention of at least 90% capacity after cycling 800 times are expected with the implementation of these systems.
The output of the project HYNANOSTORE will be the introduction of a new concept for lithium ion batteries towards cheap, green and versatile energy storage devices.
Ámbito científico
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energy
- social sciencessocial geographytransportelectric vehicles
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkali metals
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomolecules
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-AG - HORIZON Action Grant Budget-BasedInstitución de acogida
00185 Roma
Italia