Descrizione del progetto
Nuovi materiali elettrodici per l’accumulo sostenibile di energia nelle batterie
Con la diffusione dei veicoli elettrici e delle stazioni di stoccaggio dell’energia, le batterie convenzionali agli ioni di litio stanno affrontando diverse sfide a causa della richiesta di maggiori densità di energia e di potenza da parte del mercato. I nuovi materiali elettrodici e le batterie agli ioni di sodio sono alternative promettenti. Uno di questi materiali è il germanano funzionalizzato, che dovrebbe fornire una struttura ad alta capacità per lo stoccaggio del sodio. Il progetto NEW MONO 2D FUN GER del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, studierà le caratteristiche strutturali e morfologiche del germanano funzionalizzato per far luce sulla sua attività elettrochimica. Per produrre elettrodi ad alta capacità da applicare alle batterie agli ioni di sodio, i materiali di germanano funzionalizzato saranno ulteriormente modificati. Il progetto valuterà inoltre le prestazioni elettrochimiche dei materiali elettrodici selezionati.
Obiettivo
The use of novel two-dimensional (2D) nanomaterials for energy storage and conversion applications has nowadays become a hot research topic in material science. In particular, with the development of electric vehicles (EVs) and energy storage stations, the traditional lithium-ion batteries (LIBs) have encountered a plethora of challenges due to the huge demands of key markets (e.g. higher energy and power densities). Accordingly, a suitable approach to address these issues is to achieve the development of new electrode materials and alternative batteries (sodium-ion batteries, SIBs). In this context, one of the particularly promising candidate materials is functionalized germanane, which is expected to provide a high-capacity framework for sodium storage, since it possesses several attractive characteristics: to name a few, chemically and electronically active 2D structures, high mechanical flexibility, as well as fast electron mobility and conductivity. With the help of characterization techniques like X-Ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, this project aims to explore the structural and morphological features of functionalized germanane. The gained knowledge will extend our in depth understanding of the electrochemical activity of functionalized germanane. Aiming to achieve the production of high-capacity electrodes for applications in SIBs, the functionalized germanane materials will be further modified by carbon coating and exfoliation steps. The electrochemical performance of selected electrode materials will be evaluated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and galvanostatic discharge/charge measurements.
Campo scientifico
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkali metals
- natural sciencesphysical sciencesopticsmicroscopyelectron microscopy
- engineering and technologymaterials engineeringcoating and films
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-AG-UN - HORIZON Unit GrantCoordinatore
166 28 Praha
Cechia