Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

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

Opis projektu

Zwiększenie gęstości energii redoks-aktywnych katod z kategorii organicznych sieci kowalencyjnych

Naukowcy poszukują sposobów na skuteczne magazynowanie energii ze źródeł odnawialnych, jednak prawdziwym wyzwaniem na tej drodze jest opracowanie zrównoważonych wysokoenergetycznych akumulatorów. Co prawda istnieje obiecujące rozwiązanie, jakim są akumulatory litowo-jonowe (LIB), ale ze względu na ich wyjątkową sprawność niezbędne jest zwiększenie ich gęstości energii. W tym kontekście rozważane jest zastosowanie kowalencyjnych sieci organicznych (ang. Covalent Organic Frameworks, COF) jako materiałów elektrodowych, z tym że do urzeczywistnienia tej koncepcji potrzebne są nowe strategie projektowania, które pozwolą na zwiększenie ich pojemności i napięcia. Wspierany w ramach działań „Maria Skłodowska-Curie” (MSCA) projekt BipoCOFs ma na celu opracowanie katod o wysokiej gęstości energii poprzez stworzenie dwuwymiarowych redoks-bipolarnych COF. Wiąże się to z łączeniem grup funkcyjnych typu n i typu p w ramach tej samej kowalencyjnej sieci organicznej. Projekt zakłada również optymalizację przewodności elektrod i dyfuzji jonów. Zastosowano w nim podejście łączące badania nad akumulatorami organicznymi i kowalencyjnymi sieciami organicznymi, wykorzystując wiedzę z dziedzin, takich jak syntetyczna chemia organiczna, chemia polimerów i materiałoznawstwo, z myślą o dalszym zwiększaniu możliwości w zakresie magazynowania energii.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
Wkład UE netto
€ 181 152,96
Adres
COLEXIO DE SAN XEROME PRAZA DO OBRADOIRO S/N
15782 Santiago De Compostela
Hiszpania
Region
Noroeste Galicia A Coruña
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
Brak danych

Partnerzy (1)