Opis projektu
Wysokowydajne superkondensatory nie wykorzystujące surowców krytycznych
Superkondensatory są urządzeniami do przechowywania energii, które wypełniają lukę pomiędzy akumulatorami a konwencjonalnymi kondensatorami. Przechowują do 100 razy więcej energii na jednostkę objętości lub masy niż kondensatory i umożliwiają szybsze ładowanie i rozładowywanie niż akumulatory. Rynek superkondensatorów rośnie, ale dostęp do niezbędnych surowców jest ograniczony. Finansowany przez UE projekt GREENCAP będzie wykorzystywał materiały 2D, takie jak grafen i MXen, jako materiały elektrodowe, a ciecze jonowe jako elektrolity wysokonapięciowe. Planowana technologia superkondensatorów z cylindrycznymi ogniwami zostanie zweryfikowana w środowisku przemysłowym (TRL6), zapewniając jednocześnie stworzenie kompletnego łańcucha wartości od produkcji materiałów do produkcji ogniw. Nowatorski system zarządzania superkondensatorem powinien dalej rozwijać potencjał superkondensatora GREECAP w zastosowaniach high-end.
Cel
A paradigm shift in energy storage technology is needed to support the transition towards the climate-neutrality set by the EU’s international commitments under the Paris Agreement, while ensuring the targets of EU’s Action Plan on Critical Raw Materials (CRMs). In this context, GREENCAP joins a multi-disciplinary consortium with 5 Universities, 1 R&D Institute, 6 companies, located in 7 European countries (including Italy, Germany, France, Ireland, United Kingdom, Estonia, and Netherlands) and 1 non-EU country (Ukraine), to unlock the full potential of supercapacitors (SCs) as electrochemical energy storage systems. We will develop a CRM-free technology exhibiting a battery-like energy density (>20 Wh/kg, >16 Wh/L), together with the distinctive superior power densities and high cycle life of traditional electrochemical double layer capacitors. GREENCAP will exploit layered 2D materials, including graphene and MXenes as electrode materials, and ionic liquids (ILs) as high-voltage electrolyte. The main objectives of GREENCAP are: i) to syntheses/functionalize graphene and MXenes via facile, scalable and sustainable (CRM-free) methodologies, assuring both high surface area and ion accessibility, introducing Faradaic charge storage mechanisms, and improving their quantum capacitance; ii) to produce novel non-/low-toxic and non-/low-flammable IL-based electrolyte with high conductivities, and a high electrochemical/thermal stability, ensuring SC operation at voltage > 3.5 V within -50°C to +100 °C temperature range, thus eliminating the need for sophisticated cooling systems; iii) to validate the novel SC technology at industrial scale by fabricating cylindrical cells at a TRL 6 while ensuring the creation/existence of the complete value chain from material to cell producers; iv) to produce a novel supercapacitor management system, enabling the full potential of the GREECAP’s SCs in high-end applications, and ensuring their integration into the circular economy.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical scienceselectrochemistry
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgraphene
- engineering and technologymechanical engineeringthermodynamic engineering
- engineering and technologyenvironmental engineeringmining and mineral processing
- social scienceseconomics and businesseconomicssustainable economy
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
HORIZON-CL4-2022-RESILIENCE-01
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordynator
16163 Genova
Włochy