Description du projet
Développement d’un condensateur hybride ion sodium durable, écologique et flexible
L’utilisation d’ions sodium pour former les couches fondamentales des condensateurs hybrides est l’une des principales causes de réduction de l’efficacité coulombique des batteries. La formation de la couche entraîne une défaillance prématurée et une mauvaise rétention de la capacité. Pour résoudre ce problème, le projet HybridFlex, financé par l’UE, a l’intention de développer un condensateur hybride à ions sodium durable, respectueux de l’environnement et flexible. Pour ce faire, il intégrera une anode flexible de type batterie en carbone dur et une cathode flexible de type supercondensateur en carbone poreux, électrofilée à partir de lignine renouvelable, dans un dispositif de stockage d’énergie. L’appareil aura une densité d’énergie plus élevée que les supercondensateurs flexibles tout en maintenant une cyclabilité et une densité de puissance élevées. Les travaux du projet contribueront au développement rapide de l’électronique portable et de la technologie de stockage d’énergie à ions sodium.
Objectif
This project aims to develop a sustainable, environmentally friendly, flexible, Hybrid Sodium Ion Capacitor to support the rapid development of flexible/wearable electronics and sodium ion energy storage technology. This will be achieved by integrating a flexible hard carbon battery-style anode (higher energy density) and a flexible porous carbon supercapacitor style cathode (higher power density), electrospun from renewable lignin, into one energy storage device. As a result, this device will deliver higher energy density than flexible supercapacitors, while maintaining high cyclability and power density.These electrodes will be produced under the guidence of Prof. Titirici, a world-renowned expert in sustainable carbon materials/energy storage.
The choice of sodium in this project over lithium is for the following reasons: (i) Na is more abundant and more evenly globally distributed on land (salt, sodium carbonate, and sodium hydroxide) and in salt water, (ii) Al current collectors can be used, instead of Cu in Li, representing a considerable cost saving, and (iii) metal plating of the carbon electrodes occurs less in Na, suggesting that cyclability will be greater with Na than Li.
Finally, the fundamentals (solid interface layer, cathodic interlayer) in using Na ions for hybrid capacitors will be examined extensively using laboratory based techniques (XPS and SEM) and synchrotron methods (NEXAFS/XANES). Understanding the formation of this layer is vital to producing flexible hybrid ion capacitors, as it's formation is one of the leading causes of reduced Coulombic efficiency in batteries resulting in premature failure and poor capacity retention.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences chimiqueschimie inorganiquemétal alcalin
- sciences naturellessciences chimiqueschimie inorganiquecomposé inorganique
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Programme(s)
Appel à propositions
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
SW7 2AZ LONDON
Royaume-Uni