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3-in-1 Self-Powered Hybrid Energy-Driven Wearable Technologies: Unifying Energy Harvesting and Storage

Projektbeschreibung

Hybride Textiltechnologie für tragbare Elektronik

Die wachsende Branche der tragbaren Elektronik steht vor der Herausforderung, dass die Stromversorgung der Komponenten unstetig und begrenzt ist, was den Bedarf an energieautarken Systemen erhöht. Geringwertige Wärme und Feuchtigkeit stellen vielversprechende saubere Energiequellen dar. Doppelfunktionstechnologien, bei denen thermische oder feuchtigkeitsinduzierte Energieernte mit elektrochemischer Energiespeicherung kombiniert wird, weisen ein erhebliches Potenzial auf. Diese Technologien weisen jedoch häufig eine uneinheitliche und instabile Leistung auf. Im ERC-finanzierten Projekt SelfEnergyDriver wird eine bahnbrechende hybride Textiltechnologie entwickelt. Bei der Technologie werden feuchtigkeitsausgelöste Energieernte, thermische Energieernte und superkapazitive Energiespeicherung integriert, um eine Lösung zu schaffen, mit der Energie von zwei Quellen mit nicht-toxischen und sicheren Materialien gleichzeitig geerntet und gespeichert wird. Das Projektteam zielt darauf ab, diese innovative Technologie in speziell entworfene Textilien einzubauen.

Ziel

In the landscape of wearable electronics, there is a demand for self-powered systems to address the challenges posed by discontinuous and limited power supply. Low-grade heat and moisture are two ubiquitous clean energy sources with great potential for electrical energy production. 2-in-1 technologies combining thermal or moisture-induced energy harvesting (EH) with electrochemical energy storage (ES) are attractive self-charging solutions for wearables. However, their performance remains inconsistent and unsteady. The understanding of the underlying EH and ES mechanisms remains fragmented, without considering synergistic opportunities.
SelfEnergyDriver proposes a PIONEER HYBRID textile technology UNIFYING moisture-triggered EH, thermal EH and supercapacitive ES. This groundbreaking 3-in-1 concept aims for the self-sustained harvesting of two clean energy sources and simultaneous in situ storage of the captured energy. Non-toxic multifunctional hybrid electrode nanomaterials with 3D porous architecture, redox-active nature and precisely engineered moisture permeability, thermal and electrochemical properties will be developed to comply with all EH/ES requirements. These hybrids will be incorporated in textiles and assembled with advanced redox-active ionic hydrogel polyelectrolytes in innovative device architectures.
SelfEnergyDriver will delve into the intricacies of electrodes, electrolytes, and their interfaces, to guide the rational design of these trailblazing technologies and foster cooperative effects for synergistically-enhanced outputs. The supreme goal will be bridging the knowledge gap between electrode/electrolyte properties, interface phenomena, device architecture and performance. As a proof-of-concept, the 3-in-1 technologies will be tested under simulated real-world conditions, to showcase their potential to revolutionize the landscape of wearable energy systems. The acquired knowledge will set new landmarks in clean energy, textronics and sensing.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

REQUIMTE REDE DE QUIMICA E DE TECNOLOGIA ASSOCIACAO
Netto-EU-Beitrag
€ 1 992 329,00
Adresse
PRACA CORONEL PACHECO 15 6 ANDAR
4050-453 PORTO
Portugal
Region
Continente Norte Área Metropolitana do Porto
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 1 992 329,00

Begünstigte (1)