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Smart electrolyte with inherent flame-retardancy for next generation fire-safe lithium-ion batteries.

Description du projet

Remédier au problème de la température des batteries lithium-ion rechargeables

Malgré les nombreux progrès réalisés dans le domaine des batteries lithium-ion rechargeables (LIB pour «rechargeable lithium-ion batteries»), l’accumulation de la chaleur demeure un sujet de préoccupation. Il est difficile d’empêcher leur surchauffe en raison de la mauvaise gestion thermique des technologies existantes. Cela impliquerait de limiter la chaleur importante générée pendant les cycles de charge et de décharge de la batterie. Afin de remédier à ce problème, le projet SMARTBATT, relevant des Actions Marie Skłodowska-Curie, entend mettre au point un électrolyte de transition liquide-solide thermoréversible combiné à un retardateur de flamme inhérent pour les LIB. La conception et la synthèse consisteront à intégrer un retardateur de flamme aux électrolytes et à produire une transition liquide-solide en leur sein.

Objectif

Despite significant advancement in other characteristic requirements of rechargeable lithium-ion batteries (LIBs), safety threats to the rechargeable LIBs still persist. Main challenge of the safety concerns related to LIBs is heat accumulation during thermal runaway inside the cells, which is difficult to be eliminated due to poor thermal management associated with current technologies. In this context, the overarching aim of this ambitious yet achievable project (SMARTBATT) is to develop a thermoreversible liquid-solid transition (TLST) electrolyte integrated with inherent flame-retardancy for LIBs. The new idea of SMARTBATT is to design and synthesis flame-retardant thermoreversible liquid-solid transition electrolytes via the principals of the chemical Michael addition reaction (to incorporate flame retardant into electrolytes) and chemical Diels-Alder addition reaction (to produce liquid-solid transition in the electrolytes). In details, TLST will be comprised of Li-salt dissolved in a mixture of two organic solvents-vinylene carbonate and 2,5-dimethylfuran; as internal temperature of LIBs increases, both organic solvents will undergo a Diels-Alder addition reaction to form a supramolecular crosslinked network, as a result there will be a significant diminution in Li+ ion conductivity, led LIBs to non-operational mode. Moreover, TLST functionalized with 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) will offer excellent flame-retardancy to the electrolytes as fire hazard of LIBs appears. SMARTBATT is multidisciplinary and requires complementary expertise from the host (Polymer Chemistry and Physics, Fire Retardant Materials) and the researcher (Electrochemistry, Battery), is contributing to the new generation of LIBs, following the priorities of the Europe 2020 Strategy regarding reaching a Smart, Sustainable and inclusive growth and European BATTERY 2030+, and aligned with some specific priorities of Cluster 5 Framework Programme Horizon Europe.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Coordinateur

FUNDACION IMDEA MATERIALES
Contribution nette de l'UE
€ 181 152,96
Adresse
CALLE ERIC KANDEL 2 PARQUE CIENTIFICO Y TECNOLOGICO TECNOGETAFE
28906 Getafe
Espagne

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Région
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
Aucune donnée