Project R-14966

Diamantcomposietmaterialen voor hoogwaardige flexibele waterbatterijen. (Onderzoek)

Wateroplaadbare batterijen vallen op als uiterst aantrekkelijk voor grootschalige energieopslag vanwege hun uitstekende veiligheid, lage kosten en milieuvriendelijkheid. Echter, er is nog steeds een voortdurende inspanning nodig om hoogwaardige elektrode-materialen te ontwerpen om te voldoen aan de energiebehoeften van dergelijke apparaten. Onder de elektrode-materialen spelen koolstofmaterialen een belangrijke rol in deze toepassingen vanwege hun hoge elektrische geleidbaarheid, aanpasbare oppervlaktechemie en aanpassing van de poriestructuur. Geleidend diamant is erkend als een van de beste kandidaten vanwege de uiterst stabiele capaciteit in verschillende media en onder verschillende stroomdichtheden of spanningen. Het potentiaalvenster kan zo breed zijn als 3,2 V in waterige oplossingen. Ondertussen kan de lage capaciteit worden verbeterd door diamantelektroden te coaten met pseudocapacitieve stoffen (bijv. polymeer, metaaloxide) met behulp van elektrochemische, fotochemische en thermische benaderingen. Helaas kampen flexibele apparaten met diamantelektroden nog steeds met lage energiedichtheden en zijn werkende flexibele batterijen bij hoge of lage temperaturen nog steeds uitdagend. Om deze uitdagingen te overwinnen, moeten er meer inspanningen worden geleverd op het gebied van het ontwerp en de synthese van nieuwe condensatorelektroden, evenals hun prestatieonderzoek. In dit project richten we ons dus op het structurele ontwerp van diamantcomposieten voor de constructie van flexibele waterbatterijen met een hoge energiedichtheid en brede werkspanningen.

01 augustus 2024 - 30 juni 2025