Descripción del proyecto
Cambio radical en nuestra comprensión de las interfaces de catalizadores y electrodos
El desarrollo de nuevas tecnologías sostenibles resulta esencial para abordar los desafíos ambientales y climáticos. El proyecto EXISTAR, financiado con fondos europeos, desvelará la naturaleza de sitios activos en catalizadores usados para la síntesis química a partir del dióxido de carbono, arrojando luz sobre cómo al combinar estos catalizadores con el óxido influye en su actividad y selectividad. También desvelará las reacciones que se producen en la superficie de los electrodos de las baterías de iones de álcali, que en última instancia determinan en el rendimiento a largo plazo. Se establecerán relaciones entre la función y la estructura interfacial de estos materiales en cuanto a su rendimiento cíclico electroquímico y a la selectividad o actividad catalítica. Los descubrimientos de este proyecto mejorarán el entendimiento de las interfaces de catalizadores y electrodos mediante pioneras mediciones «operando» capaces de desvelar la química y la estructura de las interfaces funcionales en condiciones de trabajo en entornos con gas y líquidos a presiones atmosféricas y superiores.
Objetivo
This project aims to deliver a step change in our understanding of electrode and catalyst interfaces, by pioneering operando measurement capabilities that can reveal the chemistry and structure of functional interfaces under working conditions in liquid and gas environments at atmospheric-pressures and above. We will exploit enclosed reaction cells sealed with X-ray, electron and neutron transparent windows, extending their operation to conditions of temperature and pressure where industrial catalytic reactions occur, as well as the liquid environments of electrochemical energy storage. These cells will be portable across complementary characterisation tools to reveal the chemical and structural evolution of material interfaces during operation. Solid-liquid studies will focus on electrode materials for Li-ion batteries, that are critical to energy storage for a low carbon economy. This will reveal the degradation mechanisms that lead to capacity fade across varying conditions of stress (T, voltage, rate) during electrochemical cycling. Solid-gas studies will focus on heterogeneous catalysts for sustainable production of useful chemical feedstocks from environmentally harmful waste streams. We aim to reveal the nature of the active sites in catalysts used for chemical synthesis from carbon dioxide, and understand how combining these catalysts with oxide supports influences their activity and selectivity. Relationships will be established between the interfacial structure and function of these materials in terms of their electrochemical cycling performance and catalytic activity/selectivity. This will ultimately inform the design of new functional materials for use in technologies that are critical to a sustainable economy. The scope for research problems that can benefit from this atmospheric pressure operando approach is vast, providing many future research opportunities.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
Para utilizar esta función, debe iniciar sesión o registrarse
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
OX1 2JD Oxford
Reino Unido