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

Descrizione del progetto

Affrontare il problema del surriscaldamento delle batterie ricaricabili agli ioni di litio

Nonostante i numerosi sviluppi positivi associati alle batterie ricaricabili agli ioni di litio, l’accumulo di calore desta tuttora preoccupazioni in fatto di sicurezza. La prevenzione del loro surriscaldamento è difficile a causa dell’inadeguata gestione termica consentita dall’implementazione delle tecnologie esistenti, che non riescono a ridurre al minimo il significativo calore generato durante i processi di carica e scarica delle batterie. Per affrontare questo problema, il progetto SMARTBATT del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie intende sviluppare un elettrolita termoreversibile in grado di effettuare la transizione di fase dallo stato liquido a quello solido combinato con un ritardante di fiamma intrinseco per batterie agli ioni di litio. La progettazione e la sintesi prevedranno l’integrazione del ritardante di fiamma negli elettroliti e la produzione di una transizione di fase dallo stato solido a quello liquido in tali sostanze.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2021-PF-01

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Coordinatore

FUNDACION IMDEA MATERIALES
Contributo netto dell'UE
€ 181 152,96
Indirizzo
CALLE ERIC KANDEL 2 PARQUE CIENTIFICO Y TECNOLOGICO TECNOGETAFE
28906 Getafe
Spagna
Regione
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato