Titlul proiectului:“Fabricarea si functionalizarea de spume metalice nanostructurate pentru aplicatii de stocare a energiei”

Acronim: NANOFOAMS

Tip proiect: European – M-ERA.NET

 

Proiectul are ca obiectiv fabricarea spumelor metalice nanostructurate foarte poroase pentru aplicatii precum electrozi redox pentru supercapacitori asimetrici și suprafețe catalitice pentru producerea hidrogenului.

Proiectul NANOFOAM isi propune proiectarea și producerea de nanospume 3D, funcționalizarea caracterizarea și testarea acestora.

Spumele metalice, cu porozitate controlată și compoziția chimică adaptată, vor fi produse prin electrodepunere, un procedeu simplu si cu cost mic, pe substraturi din oțel inoxidabil, care prezinta o stabilitate chimică ridicata, o bună conductivitate și rezistență la coroziune. Spumele nanostructurate 3D, după funcționalizarea corespunzătoare, adaptate pentru fiecare obiectiv specific, sunt prevazute să lucreze ca materiale multi-țintă potrivite pentru diferite aplicații în sistemele energetice.

Spumele metalice nanostructurate cu metale tranzitionale, precum nichel si cupru impreuna cu spumele de Ni și alte aliaje ale elementelor tranzitionale, vor fi produse și funcționalizate pentru a optimiza răspunsul lor electrochimic cat și pentru a spori eficiența atunci când sunt utilizate ca electrozi pentru dispozitive de stocare a energiei: electrozi redoz pentru supercapacitori sau electrozi pentru producerea electrochimică a hidrogenului prin electroliza apei și hidroliza soluțiilor de borohidrură. Pentru electrozi supercondensatori, funcționalizarea prevede formarea de oxizi și hidroxizi ai metalelor tranzitionale și/sau compozite cu carbon. Această strategie combină o suprafață activa mare cu electroactivitatea oxizilor metalelor tranzitionale care suferă diferite stări de oxidare. Compozitele cu carbon combină cele mai bune proprietati ale stratului dublu cu pseudocapacitate redox. Rezultatul va fi obtinerea de noi materiale, cu capacitate specificaîmbunătățită și stabilitate ciclica pe termen lung.

În ceea ce privește producția de hidrogen, prin electroliza apei sau hidroliza de borohidrură, funcționalizarea are ca scop creșterea eficienței catalitice prin modificarea spumei cu specii electroactive adaptate, cum ar fi grupuri de Pd/Pt, hidroxizi de Ni, polipirol sau straturi subțiri de CoB. Materialele funcționalizate vor fi caracterizate folosind cele mai avansate tehnici si cele mai potrivite instrumente electrochimice.

Rezultatele proiectului pot produce cunostinte revelatoare, peste cele actuale si pot avansa abordarea tehnica de implementare a materialelor, astfel permitand avansul tehnologiilor energetice cu emisii reduse de carbon. Proiectul se integreaza in planul de parcurs pentru materiale SET prin adresarea urmatoarelor puncte: Substitutia materialelor din carbon traditionale si dezvoltarea de pseudo-capacitori(bazati pe redox) prin utilizarea de oxizi metalici; Dezvoltarea de capacitori hibrizi compusi dintr-un electrod electrochimic si un electrod acumulator in mediu apos realizate cu cost redus si un impact asupra mediului foarte mic; Dezvoltarea de materiale noi si cu cost redus ce pot folosite ca si catalizatori pentru productia si stocarea de hidrogen, cu o eficienta sporita si rezistenta la coroziune. Echipa foloseste abilitati multi-disciplinare si toate facilitatile aflate la dispozitie pentru a implementa cu succes si dezvolta planul de lucru, prin livrarea rezultatelor asteptate