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

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

Opis projektu

Nowe materiały organiczne z myślą o wydajniejszych akumulatorach

Akumulatory litowo-jonowe są popularnym rozwiązaniem w zakresie zrównoważonego magazynowania energii ze względu na wysoką gęstość energii, niski wskaźnik samorozładowania i długą żywotność. Korzystając ze wsparcia programu działań „Maria Skłodowska-Curie”, zespół projektu McCOFs planuje stworzyć ulepszone katody przy użyciu specjalnych materiałów organicznych zwanych wielokarbonylowymi kowalencyjnymi szkieletami organicznymi (ang. multi-carbonyl covalent organic frameworks, MCCOF). Materiały te zostały zaprojektowane tak, aby magazynowały więcej energii i umożliwiały jonom litu szybką dyfuzję i stabilność w czasie. W ramach projektu naukowcy opracują sześć nowych MCCOF o wysokim potencjale energetycznym, które w porównaniu z wieloma dostępnymi na rynku materiałami mogą magazynować więcej energii. Ponadto projekt obejmie zaawansowane szkolenie z zakresu syntezy MCCOF, charakterystyki i produkcji elektrod.

Cel

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.

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-2024-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
Wkład UE netto
€ 209 914,56
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)