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Chemical Design of Redox-Bipolar Covalent Organic Frameworks as High Energy Density Cathodes for Li-ion Batteries

Descripción del proyecto

Aumentar la densidad energética de los cátodos redox-activos de estructura orgánica covalente

Desarrollar pilas recargables sostenibles y de alto valor energético es un reto para almacenar energía procedente de fuentes renovables. Aunque las baterías de iones de litio (LIB, por sus siglas en inglés) son prometedoras por su rendimiento superior, su densidad energética necesita mejoras. Los marcos orgánicos covalentes (COF, por sus siglas en inglés) son materiales de electrodos prometedores, pero se necesitan estrategias de diseño nuevas para aumentar su capacidad y voltaje. El equipo del proyecto BipoCOFs, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA), intenta desarrollar cátodos de alta densidad energética mediante la creación de COF bidimensionales redox-bipolares. Se trata de combinar elementos de tipo n y de tipo p en el mismo COF. En el proyecto también se pretende optimizar la conductividad del electrodo y la difusión de iones. Se fusionan los campos de las baterías orgánicas y los COF, abarcando la química orgánica sintética, la química de polímeros y la ciencia de materiales, y se proponen seguir desarrollando el almacenamiento de energía.

Objetivo

The development of sustainable rechargeable batteries with high energy density is one of the main current challenges to efficiently store energy from renewable sources. Among them, lithium-ion batteries (LIBs) are the most promising due to their superior performance. While conventional inorganic LIBs present limited energy density and problems associated with the availability of critical raw materials, electroactive organic materials are an attractive alternative due to their tunable electrochemical properties and resource availability.
In particular, Covalent Organic Frameworks (COFs) have emerged as promising electrode materials, but in order to extend their applicability, their energy density requires to be increased. In general, n-type based COFs can lead to high specific capacities while p-type based COFs exhibit higher working potentials (>3 V vs Li/Li+). Thus, new design strategies to increase simultaneously the capacity and voltage are required.
This project (BipoCOFs) aims to develop high energy density cathodes based on the construction of two-dimensional (2D) redox-bipolar COFs by combining n-type and p-type moieties within the same COF. In addition, the bipolar COFs will be exfoliated to improve ion diffusion and conductivity of the electrodes will be optimized in order to maximize the electrochemical performance. This project will implement a complex training in synthesis and exfoliation of redox-bipolar COFs in the host group combined with fabrication of COF-based buckypaper electrodes during the secondment to address the ambitious scientific objectives.
BipoCOFs will merge the fields of organic batteries and COFs, encompassing synthetic organic chemistry, polymer chemistry, and materials science. The achieved results will lay the foundations for further development and provide the necessary tools to guide the molecular design of new advanced organic electrodes and generate transferable knowledge in the field of energy storage.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Palabras clave

Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).

Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

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

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Coordinador

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 181 152,96
Dirección
COLEXIO DE SAN XEROME PRAZA DO OBRADOIRO S/N
15782 SANTIAGO DE COMPOSTELA
España

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Región
Noroeste Galicia A Coruña
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

Sin datos

Socios (1)

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