Opis projektu
Dążenie do superkondensatorów grafenowych o wysokiej gęstości energii
Superkondensatory to urządzenia magazynujące energię, które są w stanie uwalniać ją w mgnieniu oka. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu ARMS postawił sobie za cel opracowanie przyjaznych dla środowiska superkondensatorów o gęstości energii zbliżonej do poziomu akumulatorów. Do ich budowy naukowcy wykorzystają różne materiały, takie jak bogate w grafen biopochodne włókna węglowe oraz włókna wzbogacane grafenem. Wykorzystując osadzanie warstw atomowych, badacze zamierzają osiągnąć gęstość energii przekraczającą 50 Wh/kg bez kompromisów w zakresie gęstości mocy, liczby cykli eksploatacyjnych oraz ekologii. Skuteczność rozwiązań zostanie zaprezentowana na podstawie dwóch prototypów – bezprzewodowego urządzenia czujnikowego zasilanego przez drukowany elastyczny superkondensator oraz drona zasilanego przez strukturalne superkondensatory, które będą stanowiły element jego konstrukcji.
Cel
The overall objective of the ARMS project (Atomic layer-coated gRaphene electrode-Based Micro-flexible and Structural supercapacitors (ARMS) is to integrate comprehensive materials and processes, including graphene-rich bio-based carbon materials and graphene-decorated carbon fibers, and to develop scalable and cost-effective atomic layer deposition (ALD) manufacturing technology to fabricate totally eco-friendly supercapacitors with energy density reaching > 50 Wh/kg that is comparable to batteries without sacrificing the power density, cycle life or eco-friendliness, and open up opportunities to establish a new value chain for supercapacitor manufacturing with European SMEs as key players. The consortium will achieve this goal by a combination of factors, working in a coordinated fashion: process modification to enable production of high-graphene-content porous carbon for printed flexible energy storage, conformal graphene coating onto carbon fibres for structural supercapacitors, decoration of both types of electrodes with ultra-thin conformal ALD coating of MnO2 and Fe2O3 for increased stability and voltage window (to be scaled up to roll-to-roll by Beneq), and development of novel, environmentally-friendly electrolytes. The energy storage devices enabled by this work will be integrated into two use-case demonstrators to show the viability of the concept: a wireless sensor device powered a printed flexible supercapacitor, and a drone powered by structural supercapacitors which are simultaneously structural parts of the drone.
Dziedzina nauki
- engineering and technologymaterials engineeringfibers
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgraphene
- engineering and technologymaterials engineeringcoating and films
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticsautonomous robotsdrones
- engineering and technologymaterials engineeringcompositescarbon fibers
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
HORIZON-CL4-2022-DIGITAL-EMERGING-02
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordynator
33100 Tampere
Finlandia