Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

POLYmer-grafted nanoparticles for improVing cycle life Of Lithium baTteries (POLY-VOLT)

Description du projet

Solutions pour accroître la durée de vie des batteries au lithium

L’utilisation croissante des énergies renouvelables, la transition écologique et l’adoption croissante des véhicules électriques ont rendu le stockage de l’énergie de plus en plus vital. Les batteries lithium-métal offrent une densité énergétique supérieure à celle des batteries lithium-ion conventionnelles, mais sont confrontées au problème de la croissance des dendrites de lithium, qui entraîne une défaillance précoce de l’appareil. Les électrolytes solides (SSE) polymériques peuvent contribuer à réduire la formation de dendrites, mais les nanoparticules (NP) inorganiques qu’ils contiennent ont tendance à s’agglomérer, ce qui pose des problèmes. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet POLY-VOLT va développer une solution destinée à supprimer l’agglomération des NP et à réduire la cristallinité du polymère, en minimisant ces inconvénients tout en maximisant les performances des SSE. Le projet se propose de greffer des chaînes de polymères sur des surfaces inorganiques afin de créer des nanoparticules greffées de polymères qui permettent ces effets.

Objectif

Lithium metal batteries (LMBs) are the most prominent, higher-energy alternative to conventional Li ion batteries, but face commercialization problems primarily associated to the growth of Li dendrites, which causes premature device failure. A promising approach to mitigate dendritic growth involves the deployment of polymeric solid-state electrolytes (SSEs). In these systems, inorganic nanoparticles (NPs) are often dispersed within polymer matrixes to improve mechanical properties and reduce crystallinity, thus increasing ionic conductivity. However, NPs tend to agglomerate, creating heterogeneities that decrease performance and promote dendritic growth.
In POLY-VOLT, polymer chains will be covalently grafted onto inorganic surfaces forming polymer-grafted nanoparticles (PGNs) where polymer crystallinity and NP agglomeration are simultaneously suppressed, maximizing the advantages of combining polymer and inorganic fillers in SSEs. Additionally, PGNs present the unique advantage of fully tailorable structural parameters, such as the density of grafted polymer chains and their molar masses. Thus, these parameters will be finely tuned to form a library of PGN SSEs and comprehensively dissect the effect of structural features on conformation, segmental motion, Li ion transport, and mechanical strength. These properties will then be correlated to cycling stability and dendritic growth in LMBs. The library will comprise polymer grafts containing ethylene oxide and/or ethylene imine units. Indeed, the distinct architecture of PGNs will enable to overcome the crystallinity issue that limit the use of poly(ethylene imine)s in SSEs, thus exploiting the high coordination ability of N atoms, opening new avenues for N-rich electrolytes.
POLY-VOLT will therefore considerably advance the field of SSEs, accelerating the development of reliable LMBs and the transition to greener technologies, responding to the urgent demands of the EU Green Deal.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PADOVA
Contribution nette de l'UE
€ 193 643,28
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)