Hållbara kolkompositelektroder för energilagring
Det föreslagna projektet använder avancerade experimentella procedurer och teoretisk modellering för att utveckla funktionella kolnanomaterial med stor specifik yta från biobaserade och förnybara lågkostnadsprekursorer för att ersätta eller minska användningen av sällsynta energikrävande farliga material.
Dessa material är tillverkade genom att kombinera biobaserade polymerer som tekniska ligniner, polyvinylalkohol och cellulosa nanofibrer. De tillverkade 3D-strukturerna karboniseras till kolnanofibermattor och kolaerogeler där de använda materialkombinationerna tillsammans med formningsprocesserna och karboniseringen kommer att skräddarsy materialstrukturen, porositeten, porstorleksfördelningen och ytarean. Dessa kolmaterial är impregnerade med en fast polymerelektrolyt såsom epoxijonisk flytande blandning för att skapa multifunktionell nanokomposit i fast tillstånd, där den kontinuerliga kolstrukturen (nätverket) som en jonledande fas också förstärker elektroden. De tillverkade materialen studeras med hjälp av avancerade karakteriseringsmetoder som DMTA, BET, AFM, HR-SEM, Raman, FTIR, XRD, WAXS, XMT och MAX IV, och de elektrokemiska egenskaperna hos dessa hierarkiska multistrukturella kolnanokompositer är validerade för energilagringstillämpningar.
Hållbarhetsaspekter
SDG 12: Ansvarsfull konsumtion och produktion inkluderar hållbara konsumtions- och produktionsmönster ur ett livscykelperspektiv, och detta går hand i hand med utvecklingen av en hållbar värdekedja innebär att göra mer och bättre med mindre genom att öka resurseffektiviteten. Ekodesignperspektiv som tillämpas i detta projekt förväntas bidra till energieffektiva processer, med begränsad användning av giftiga kemikalier. Vi kommer att skapa nya solida strukturella kompositelektroder, liknande strukturbatterimetoden, men med hjälp av låga kostnader och förnybara kolmaterial. Denna typ av elektrodmaterial skulle förbättra hållbarheten hos elektroniska enheter.
Kontakt
Kristiina Oksman
- Professor tillika ämnesföreträdare
- 0920-493371
- kristiina.oksman@ltu.se
- Kristiina Oksman
Uppdaterad: