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Multi-carbonyl-COFs as high-capacity organic cathodes for lithium batteries

Descrizione del progetto

Nuovi materiali organici per batterie più potenti

Le batterie agli ioni di litio sono popolari per l’accumulo di energia sostenibile grazie alla loro elevata densità energetica, al basso tasso di autoscarica e alla lunga durata. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto McCOFs prevede di creare migliori catodi per batterie utilizzando speciali materiali organici detti MCCOF (strutture organiche covalenti multi-carboniliche). Questi materiali sono progettati per immagazzinare più energia e consentire agli ioni di litio di diffondersi rapidamente e rimanere stabili nel tempo. I ricercatori svilupperanno sei nuovi MCCOF ad alto potenziale energetico, in grado di immagazzinare più energia di molti materiali esistenti. La formazione avanzata riguarderà la sintesi di MCCOF, la caratterizzazione e la fabbricazione di elettrodi.

Obiettivo

Lithium-ion batteries are the most promising materials for sustainable energy storage due to their high energy density, low self-discharge rate, and longer life cycles. Organic electrodes based on redox-active covalent organic frameworks (COFs) are promising alternatives to the often-used inorganic electrode materials. However, improving specific capacity, voltage, cycling stability and rate performance is required for practical applications.

In this project, we aim to develop six polyimide-linked Multi-carbonyl-COFs (McCOFs) as cathodes with high energy density. We will achieve it by [3 + 2] reticular condensation of tritopic knots such as hexaazatripheas tris anhydride (HATTA) and mellitic trianhydride (MTA) with various diatopic linkers such as 2,7-diaminopyrene-4,5,9,10-tetraone (DAPT), 2,7-diaminobenzophenanthroline-tetraone (DANT) and pyromellitic-N,N′-bisaminoimide (BDH). The designed McCOFs incorporate the highest numbers (24) of carbonyl groups per pore along with six pyrazine of HATTA groups, which are evenly distributed along the pore walls, assisting rapid Li+ ions diffusion. Additionally, some of the targeted McCOFs have the highest theoretical capacity values such as HATTA-DAPT (Qtheo = 484 mAh g−1), HATA-BDH (Qtheo = 423 mAh g−1), HATA-DNT and (Qtheo = 385 mAh g−1).

Thus, McCOFs aim to develop high-performance organic cathodes with superior energy density than previously reported for other McCOFs by the rational combination of carbonyl-rich framework, pyrazine-based building block with multiple redox centres and stable polyimide-linkages. I will receive advanced training in the synthesis, characterization, and exfoliation of McCOFs (Prof. Manuel Souto, Host PI, CIQUS-USC) and in the fabrication of COF-based bucky paper electrodes (Dr. Rebeca Marcilla, IMDEA Energy, Secondment). This work addresses ambitious objectives and nurtures my scientific development and independence in organic chemistry, polymer chemistry, and materials science.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/it/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

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

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 209 914,56
Indirizzo
COLEXIO DE SAN XEROME PRAZA DO OBRADOIRO S/N
15782 Santiago De Compostela
Spagna

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Regione
Noroeste Galicia A Coruña
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato

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