Descripción del proyecto
Polímeros microporosos cristalinos iónicos para la regulación de halógenos en baterías acuosas
El continuo aumento de la demanda energética exige alternativas sostenibles a las baterías convencionales de iones de litio, cuyos materiales pueden ser tóxicos e inflamables, además de costosos. Las baterías acuosas recargables (RAB, por sus siglas en inglés) con cátodos de conversión de halógenos ofrecen una opción segura, asequible y respetuosa con el medio ambiente para almacenar energía a nivel de red. Sin embargo, son propensas a reacciones secundarias de hidrólisis, efectos de lanzadera y una contención deficiente de los halógenos. Estos fenómenos reducen la densidad energética y favorecen la degradación de los materiales. En el proyecto i-CRABs, que cuenta con el respaldo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se pretende abordar este problema mediante el diseño de nuevos polímeros microporosos cristalinos iónicos (iCMP, por sus siglas en inglés) como soportes estables para los cátodos. Se prevé que estos iCMP ajustables faciliten el transporte selectivo de moléculas y la retención de halógenos específicos, además de evitar las reacciones de hidrólisis. Con ello se busca facilitar la aplicación práctica de las baterías RAB.
Objetivo
Rechargeable aqueous batteries (RABs) are promising for sustainable, grid-scale energy storage owing to their high safety, environmental friendliness, and low cost. Within this context, halogen conversion cathodes stand out because they uniquely combine ultra-fast charging, earth-abundant resources, and straightforward recyclability, advantages that conventional cathodes cannot simultaneously achieve. Nevertheless, they remain plagued by numerous problems, including hydrolysis side reactions, shuttle effects, and insufficient confinement of halogen species. These issues cause poor Coulombic efficiency, low energy efficiency, and short cycle life, severely limiting their commercial viability. Two-dimensional (2D) ionic crystalline microporous polymers (i-CMPs), featuring ordered frameworks with tunable ionic groups and well-defined transport pathways, represent an unexplored yet promising platform to regulate halogen transport and interfacial reactions. However, the fundamental mechanisms linking i-CMP structural design to halogen conversion reversibility, kinetics, and durability remain unknown. Here, I propose the ground-breaking concept of employing function-customisable i-CMPs as hosts and additives to regulate halogen species, ions, and water transport and advance the practical RABs. By leveraging ionic side-chain engineering with variations in group type, length, and charge density, structurally stable 2D i-CMPs will be synthesised to enable selective mass transport, targeted immobilization of halogen, and suppressed hydrolysis side reactions. An integrated operando characterization and electrochemical evaluation, featuring the first combination of X-ray computed tomography and X-ray fluorescence, enables non-destructive 3D detection of halogen spatial distribution in real time. This project will establish i-CMP design principles for polymer energy storage, guiding the development of optimal i-CMPs and enabling practical RABs with conversion-type cathodes.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ingeniería y tecnología ingeniería ambiental gestión ecosistémica mitigación del cambio climático
- ciencias naturales ciencias químicas ciencia de polímeros
- ciencias naturales ciencias químicas química inorgánica halógenos
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2025-PF
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
01069 Dresden
Alemania
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.