Descrizione del progetto
Alcuni elettroliti fluidi ionici polimerizzati conduttori di Mg sono pronti a superare vecchi ostacoli
Le batterie agli ioni di litio (Li+), più piccole e più leggere delle loro predecessore, hanno rivoluzionato il mondo. La tecnologia responsabile del loro avvento, che ha ricevuto il premio Nobel per la chimica nel 2019, ha spianato la strada ai dispositivi elettronici portatili moderni quali laptop e cellulari, agevolando inoltre l’introduzione dei veicoli elettrici. Le batterie basate su ioni multivalenti, tra cui lo ione di magnesio (Mg2+), sono capaci di superare gli ostacoli affrontati dagli ioni di litio per quanto riguarda densità energetica, sicurezza, costi e impronta di carbonio. Il progetto ION-MAN, grazie al sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, interverrà sull’ostacolo principale alle batterie al magnesio ricaricabili. ION-MAN realizzerà elettroliti conduttori di Mg ad alte prestazioni per batterie al magnesio ricaricabili, basati su liquidi ionici polimerizzati, adottando un approccio integrato e multi-tecnica, nonché strumenti di caratterizzazione avanzati.
Obiettivo
With global battery demand projected to increase by 25% per year till 2030, it is urgent to overcome the limitations of commercial Li-ion batteries in terms of energy density, safety, cost and carbon footprint. Batteries based on multivalent chemistries can reach significantly higher energy densities at lower costs. In particular, magnesium has very high volumetric capacity, low reduction potential, no toxicity, it is easier to handle than lithium, and 3000-times more abundant and more geographically widespread. Therefore, rechargeable magnesium batteries (RMBs) can enable safe, low-cost, high-energy-density energy storage, contributing to the energy security and the creation of a competitive battery ecosystem within the European Union.
The major barrier to RMBs is the lack of Mg-conducting electrolytes that allow reversible, charge efficient plating/stripping of metallic Mg. ION-MAN will develop a new family of high-performing electrolytes for RMBs based on polymerized ionic liquids (PILs). The rationally designed electrolyte structures combine the strengths of previously reported Mg-conducting electrolytes, to the exploration of topological effects. An integrated, multi-technique approach that uses advanced characterization tools will enable to measure physicochemical properties, and propose suitable long-range charge migration mechanisms for the electrolytes. Despite the bivalency of Mg2+ leads to strong interactions with anions and solvents, the proposed methodology will allow for accurately identifying the mobile Mg species, their interactions with other components and their reactions with both electrodes of an RMB. Thus, the compatibility with Mg metal anode and selected cathodes will be thoroughly investigated, defining requirements for device optimization, toward safe and practical RMBs.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- scienze naturaliscienze chimichechimica inorganicametalli alcalini
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Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
35122 Padova
Italia