Projektbeschreibung
Hochleistungsfähige Zink-Kohlendioxid-Batterie dank Einzelatom-Katalysatoren
Die Kohlendioxidkonzentrationen (CO2-Konzentrationen) haben die in der gesamten Geschichte der Menschheit bisher beobachteten Grenzwerte überschritten. Die Kopplung der CO2-Nutzung mit der elektrochemischen Speicherung gilt als vielversprechende Technologie zur Stromerzeugung und Verringerung schädlicher Gasemissionen. Das EU-finanzierte Projekt ADBCRZB plant die Entwicklung von Zink-CO2-Batterien mit einzelnen Palladiumatomen als Katalysator für die Kathode. Die Forschenden werden Operando-Spektroskopie einsetzen und Simulationen durchführen, um so den Reaktionsmechanismus von Katalysatoren zu untersuchen. Ziel des Projekts ist es, das große Potenzial von Einzelatom-Katalysatoren für die CO2-Umwandlung aufzuzeigen und auch die Entwicklung der relativ neuen Zn-CO2-Batterietechnologie deutlich anzukurbeln.
Ziel
Atmospheric carbon dioxide (CO2) has increased from 278 to 415 ppm over the industrial period and has critically impacted climate change. Coupling CO2 utilisation with electrochemical energy storage devices, such as metal‐CO2 batteries, represents a promising clean strategy to deal with greenhouse gas effect and energy dilemma simultaneously. We propose to develop an aqueous Zn-CO2 battery prototype based on CO2-HCOOH conversion for high-efficiency energy storage. To achieve this goal, bifunctional Pd-based single-atom catalyst cathodes will be exploited to drive CO2 conversion with high activity and selectivity. We will then probe the reaction mechanism of catalysts by operando analytical tools together with density functional simulations. Moreover, bipolar membrane, gas diffusion electrode, and ionic liquids will be used as alternative approaches to enhance the Zn-CO2 battery performance at cell level. This project is expected to make a significant step forward in the exploitation of single-atom catalysts for CO2 conversion, and accelerate the development of emerging Zn-CO2 batteries. The project also includes a comprehensive training program to enhance the future career prospects of the fellow.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schweiz