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High-thermal conductivity nanomodified polymers as lightweight heat-dissipation solutions in e-mobility and energy systems

Description du projet

Des polymères nanocomposites à haute conductivité thermique pour la dissipation de chaleur dans les véhicules électriques

La transition de l’Europe vers les batteries électriques est freinée par la gestion de la chaleur. Une simple hausse de 2 à 3 °C peut réduire la durée de vie de la batterie jusqu’à 20 %, tandis que les panneaux solaires perdent en efficacité au-delà de 25 °C. Les conducteurs de chaleur traditionnels (métaux, céramiques) ajoutent du poids et du coût, limitant ainsi les conceptions plus sûres et plus légères. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet THERMA développera des polymères haute température (PPS et PEEK) renforcés par des nanoparticules de nanodiamant et d’alumine pour des dissipateurs de chaleur avec des conductivités thermiques d’au moins 5 W/m K (20 fois supérieures à celles des matériaux standard). Ces composites légers, imprimables en 3D, offriront une isolation électrique et une résistance à la flamme. La validation portera sur les modules de batteries pour drones et motos ainsi que sur les panneaux solaires, et contribuera aux objectifs de durabilité de l’UE.

Objectif

Europe’s shift toward electric batteries faces a critical challenge: heat management. Even a 2–3 °C rise in an electric vehicle’s battery temperature shortens cycle life by 10–20%, while photovoltaic panels lose ≈0.5% efficiency per °C above 25 °C. Metals and ceramics are conventional thermal conductors, but increase the weight, cost, and add design constraints to heat dissipators, limiting the development of safer and lighter systems.

THERMA will pioneer high-temperature polymers (PPS and PEEK) reinforced with nanodiamond and alumina nanoparticles to deliver composites with ≥5 W/m·K thermal conductivity (≈20 times higher than neat PPS/PEEK), combined with electrical insulation, flame resistance, and 3D printability. These materials will enable heat dissipators up to 80% lighter than metals and printable into complex geometries. The methodology integrates laser nanoparticle synthesis with polymer compounding, filament development and additive manufacturing. The resulting heat dissipators will be validated in drone and motorcycle battery modules and solar panels, supporting the EU Green Deal and the Sustainable Mobility Strategy. Hosted at Universitat Jaume I (UJI, ES), in collaboration with Abervian (ES) and SoliTek (LT), experts in e-mobility and photovoltaics, the project will equip the fellow with multidisciplinary training, enable benchmarking of performance under real conditions, and guide the early stages of exploitation of results to maximize impact. For the fellow with proven experience in polymer composites and FDM printing, it provides career development in nanomaterials, thermal metrology, industrial validation, and entrepreneurship, positioning her for leadership in industrial R&D and deep-tech spin-off.

THERMA will deliver validated formulations, open datasets, and reproducible heat dissipator demonstrators, establishing the first class of printable polymers that combine heat conduction, electrical insulation, and high-temperature stability.

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinateur

UNIVERSITAT JAUME I DE CASTELLON
Contribution nette de l'UE
€ 194 074,56
Adresse
AVENIDA VICENT SOS BAYNAT S/N
12006 Castellon De La Plana
Espagne
Région
Este Comunitat Valenciana Castellón/Castelló
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (2)