Description du projet
De nouveaux catalyseurs pour améliorer la durabilité et la rentabilité des PEM-FC
Les piles à combustible sont des sources d’énergie non polluantes qui transforment l’énergie chimique en électricité, de manière très efficace et sans générer d’émissions. Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM-FC) représentent un type de pile à combustible développé essentiellement pour les transports et des applications fixes et mobiles utilisant les piles à combustible. Leur faible température de fonctionnement, leur démarrage et leur arrêt rapides, leur grande efficacité énergétique et leur grande souplesse au niveau de leur puissance sont autant de facteurs qui les distinguent des autres piles à combustible. Le projet EconCell, financé par l’UE, entend mettre au point des piles à combustible qui ne nécessitent pas de catalyseurs au platine onéreux. Le projet va de concevoir une nouvelle génération d’électrodes PEM-FC bon marché et durables à partir de nanostructures 3D de catalyseurs en métal n’appartenant pas au groupe du platine. Les scientifiques vont tirer parti des avancées réalisées dans les liquides ioniques, les polymères de coordination poreux et les complexes métalliques contenant de l’azote.
Objectif
To address environmental hazardous impact of fossil fuel energy technologies and the high dependency on them, clean energy systems have been developed for future energy fulfilment. Among them, the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is considered as a highly potential electrochemical energy conversion technology because of its low operation temperature, quick start-up and shutdown, high energy efficiency and power flexibility. However, the sluggish cathodic oxygen reduction reaction (ORR) undermines the overall performance. Up to now, the commonly used catalysts are still carbon supported Pt-based nanoparticles, with which the high cost of Pt undesirably increases the overall cost of the system. In EconCell, we will develop a new generation of low-cost, active site enriched and durable PEMFC electrodes from three-dimensional (3D) nanostructures of non-platinum group metal (non-PGM) electrocatalysts. It consists of protic hydrophobic ionic liquid (IL) encapsulated nanowire arrays (NWAs) of electronically conductive porous coordination polymer (E-PCP) selectively assembled on N-doped aligned carbon nanotubes (N-CNTs). The ambitious aim will be achieved with the complementary skills of Experienced Researcher (E-PCPs and nanowires) and supervisors (fuel cells and ionic liquids), based on the unique porosity, conductivity and stability of E-PCPs, the excellent catalytic activities of nitrogen-containing (N) transition metal complexes (MCs), and oxyphilicity and hydrophobicity of ILs. EconCell will extend significantly the existing knowledge of coordinated N active sites, transition metals, ILs and 1D nanostructure electrodes, making available for predicting the catalytic performance of new non-PGM catalyst systems for PEMFCs. The advancement will improve the development level of related fields, bringing about both fundamental and practical impact on various electrochemical energy conversion systems, e.g. electrolyzers, batteries, supercapacitors, etc.
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.
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
B15 2TT Birmingham
Royaume-Uni