Opis projektu
Rozwiązanie inspirowane biologią poprawia wydajność akumulatorów litowo-jonowych
Wydajne i trwałe akumulatory są niezbędne do zasilania przenośnych urządzeń elektronicznych i hybrydowych pojazdów elektrycznych oraz do magazynowania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Finansowany przez UE projekt HYNANOSTORE ma na celu opracowanie uniwersalnej, przyjaznej dla środowiska technologii akumulatorów, bazującej na wykorzystaniu cząsteczek organicznych. Zespół HYNANOSTORE zaproponuje nową architekturę elektrod, dzięki której zwiększy się trwałość katod i która pozwoli pokonać obecne ograniczenia akumulatorów. Kluczem jest nanostrukturalne rusztowanie przewodzące o indywidualnie dopasowanych właściwościach, które powinno pomóc unieruchomić cząsteczki redoks-aktywne i zwiększyć ich powierzchnię. Ułatwi też transport ładunku i interakcję elektrody z elektrolitem. Proponowany inspirowany biologicznie system ma poprawić gęstość energii i możliwość recyklingu akumulatorów litowo-jonowych.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energy
- social sciencessocial geographytransportelectric vehicles
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkali metals
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomolecules
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-AG - HORIZON Action Grant Budget-BasedInstytucja przyjmująca
00185 Roma
Włochy