Projektbeschreibung
Neues Kohlenstoffmaterial für höhere Energiedichte bei Superkondensatoren
Superkondensatoren sind elektrochemische Vorrichtungen zur Speicherung von Energie, die in sehr kurzer Zeit große Energiemengen abgeben oder speichern können. Kohlenstoff-basierte Superkondensatoren bieten höhere Leistung, längere Lebensdauer und größere Verlässlichkeit als Batterien, weisen aber eine viel niedrigere Energiedichte auf. Dies setzt ihrer breiteren Anwendung innerhalb des Stromnetzes, in der Elektronik und in vielen weiteren Anwendungsfällen Grenzen. Das EU-finanzierte Projekt IFR-CNS arbeitet an kostengünstig herstellbaren superkapazitiven Elektroden aus aktiviertem Kohlenstoff, deren elektrochemische Leistung diejenige von derzeit erhältlichen Modellen übertrifft. Das Projekt wird äußerst effektive, feuerhemmende Materialien, die als intumeszierende Flammschutzmittel bezeichnet werden, und Nanokristalle wirksam zur Herstellung poröser 3D-Kohlenstoffgerüste einsetzen. Diese neuen Elektrodenmaterialien auf Kohlenstoffbasis werden über ähnliche Energiedichten verfügen wie Hochleistungsbatterien.
Ziel
With the increased demand for portable and clean energy, supercapacitors are emerging energy storage devices that have attracted intense attention by virtue of its high power density, short charging time and outstanding cycle stability. However, their widespread use is restricted by low energy storage density and relatively high effective series resistance. For the purpose of achieving high-performance supercapacitors, it is extremely imperative to design novel electrode materials with rational structure and composition for meeting the requirements of ideal electrodes. Currently although great progress has been achieved for carbon-based supercapacitors, which are still limited by complicated or environmentally-unfriendly synthesis procedure, unsatisfied structure and low energy density, it is still remaining a grand challenge to prepare heteroatoms-doped three-dimensional (3D) carbon network as supercapacitive electrodes with superior electrochemistry performances via a low-cost, easily scalable and eco-friendly methods. To achieve this goal, inspired by the features of intumescent flame retardants (IFRs), including rich in heteroatoms (N, P), thermos-crosslinking, tailored composition and easy carbonization to form porous char, a self-assembling and self-activation strategy is proposed to produce N/P Dual-doped 3D Carbon Network by nano-CaCO3 template-assistant carbonization of IFRs. In this project, by taking the advantages of IFRs, further combining the characters of nano-CaCO3, as hard template to construct 3D framework, also as activating agent for creating pores, the prepared 3D carbon will be expected as a promising electrode materials for supercapacitors. The project is in line with the current European research trends and societal needs, and will bring great academic value and economic benefits. In addition, the researcher and the host organization will benefit from the two-way transfer of knowledge, and open up extensive international collaborations.
Wissenschaftliches Gebiet
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-WF-01-2018
Finanzierungsplan
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFKoordinator
70 310 Szczecin
Polen