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Nanoporous and redox-active hoops and macrocycles as organic electrode materials for batteries

Descrizione del progetto

Migliorare la porosità dei materiali per elettrodi organici per le batterie

Urgono nuove soluzioni per lo stoccaggio di energia al fine di soddisfare la crescente domanda di dispositivi elettrici. I materiali organici attivi per elettrodi (OAM), realizzati con elementi ampiamente disponibili, hanno una bassa impronta di CO2 e sono facilmente riciclabili. Tuttavia, gli attuali OAM mancano di porosità, il che ne limita le prestazioni. Il progetto NanOBatt, finanziato dal CER, si propone di sviluppare nanohoop e macrocicli coniugati redox-attivi come OAM per le batterie di prossima generazione. Il progetto intende migliorare la porosità di questi materiali e l’efficienza di diffusione degli ioni, oltre a esaminarne l’applicazione in configurazioni alternative di celle per batterie. Sfruttando le straordinarie proprietà di nanohoop e macrocicli coniugati redox-attivi, questo progetto innovativo si propone di migliorare le prestazioni degli OAM.

Obiettivo

Next-generation energy storage solutions are needed to satisfy the increasing demand for electrically powered devices. Organic electrode materials (OEMs) are promising candidates, constituted of widely available elements, accessible in processes with low CO2 footprint and easily recycled. However, existing OEMs suffer from a lack of porosity, which inhibits counter ion diffusion to the electroactive sites or renders redox processes irreversible, severely limiting their performance.

NanOBatt explores a fundamentally new concept for OEMs in order to significantly improve their intrinsic porosity and provide pathways for efficient counter ion diffusion. In NanOBatt I and my team will investigate redox-active conjugated nanohoops and macrocycles with intrinsic porosity as OEMs in next-generation batteries: Redox-active groups can be installed with the desired properties, their extended conjugation and aromaticity stabilize charges, and their rigid 3D shapes and nanometer-sized cavities lead to nanoporous structures, ideally suited to enable fast counter ion diffusion. In spite of these outstanding properties, conjugated nanohoops have not been explored as OEMs, and even macrocycles have received only little attention as such.

The aims of NanOBatt are to develop synthetic strategies and design guidelines for redox-active conjugated nanohoops and macrocycles as OEMs, elucidate the role of conjugation and porosity on charge stabilization and ion diffusion in their charge/discharge processes and investigate their application as OEMs in alternative battery cell configurations, namely Na, Al, Mg and all-organic batteries. NanOBatt uniquely bridges the gap between fundamental research on organic materials and their application in next-generation charge storage devices. With NanOBatt I will initiate a new research field with ground-breaking impact, both in the scientific community as well as for the future direction of my own research.

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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITAET ULM
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 2 000 000,00
Indirizzo
HELMHOLTZSTRASSE 16
89081 Ulm
Germania

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Regione
Baden-Württemberg Tübingen Ulm, Stadtkreis
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 2 000 000,00

Beneficiari (1)

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