Description du projet
Une batterie zinc-dioxyde de carbone haute performance grâce à des catalyseurs à atome unique
Les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) ont dépassé les niveaux les plus élevés jamais observés au cours de l’histoire de l’humanité. Le couplage de l’utilisation du CO2 avec le stockage électrochimique est considéré comme une technologie prometteuse pour la production d’électricité et la réduction des émissions de gaz nocifs. Le projet ADBCRZB, financé par l’UE, prévoit de développer des batteries zinc–CO2 en utilisant des atomes de palladium comme catalyseur pour la cathode. Les scientifiques utiliseront la spectroscopie operando et effectueront des simulations pour sonder le mécanisme de réaction des catalyseurs. Le projet démontrera le grand potentiel des catalyseurs à atome unique pour la conversion du CO2, et il donnera également une impulsion importante au développement de la technologie relativement nouvelle des batteries Zn-CO2.
Objectif
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.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
1015 Lausanne
Suisse