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PID2021-122477OB-I00

Financiado
MATERIALES PARA APLICACIONES EN ENERGIA: PNICTUROS, CALCOGENUROS, OXIDOS Y HALUR...
HACIENDO USO DE LA EXPERIENCIA UNICA DESARROLLADA POR EL GRUPO DE INVESTIGACION EN LOS ULTIMOS 28 AÑOS EN TECNICAS DE SINTESIS AVANZADAS, INCLUYENDO PROCEDIMIENTOS DE ALTA PRESION Y METODOS DE SINTESIS A BAJA TEMPERATURA, EL OBJET... HACIENDO USO DE LA EXPERIENCIA UNICA DESARROLLADA POR EL GRUPO DE INVESTIGACION EN LOS ULTIMOS 28 AÑOS EN TECNICAS DE SINTESIS AVANZADAS, INCLUYENDO PROCEDIMIENTOS DE ALTA PRESION Y METODOS DE SINTESIS A BAJA TEMPERATURA, EL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO ES ACCEDER A NUEVOS MATERIALES INORGANICOS CON PROPIEDADES MEJORADAS PARA LA CONVERSION Y ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, EN TRES EJES PRINCIPALES. EL PRIMERO CORRESPONDE A LA PREPARACION Y ESTUDIO DE NUEVOS MATERIALES TERMOELECTRICOS (MT): PNICTUROS, CALCOGENUROS Y OXIDOS. LOS MTS TRANSFORMAN DIRECTAMENTE UN GRADIENTE TERMICO EN ENERGIA ELECTRICA. EL DISEÑO ES COMPLEJO PUES SE DEBEN OPTIMIZAR TRES PROPIEDADES ANTAGONICAS: LOS MTS DEBEN TENER UN ALTO PODER TERMOELECTRICO, UNA BAJA RESISTENCIA ELECTRICA Y UNA BAJA CONDUCTIVIDAD TERMICA (K), MAXIMIZANDO LA FIGURA DE MERITO ZT. PLANEAMOS PREPARAR A ALTA PRESION NUEVOS MATERIALES CON ESTRUCTURA SKUTTERUDITA (MX3), PIRITAS (MX2) Y ESPINELAS (AB2X4). EN SKUTTERUDITAS RELLENAS CON LANTANIDOS O ALCALINO-TERREOS QUE VIBRAN EN SUS CAVIDADES, LA K DISMINUYE DRASTICAMENTE; HEMOS VISTO QUE UN LLENADO DESIGUAL ES TAMBIEN MUY EFECTIVO. ADEMAS DE PNICTUROS (GRUPO VA) COMO LAXRHSB3, PRETENDEMOS PREPARAR CALCOGENUROS DE SEMIMETALES PESADOS (GRUPO VIA) CON ESTRUCTURAS LAMINARES (EJEMPLO SNSE, GETE), PARA LOS QUE ESPERAMOS TAMBIEN BAJAS CONDUCTIVIDADES TERMICAS Y NANOESTRUCTURACION EN CAPAS. TAMBIEN A ALTA PRESION, SE PREPARA EL FOSFORO NEGRO, DEL QUE OBTENDREMOS DERIVADOS DOPADOS CON PROPIEDADES DE TRANSPORTE OPTIMIZADAS. OTROS MATERIALES METAESTABLES COMO LAS PEROVSKITAS RNIO3 (R= TIERRAS RARAS) TAMBIEN PRESENTAN COEFICIENTES TERMOELECTRICOS MUY ELEVADOS; DE ESTOS MATERIALES SE PRETENDE, ADEMAS, ESTABILIZAR LAS FASES REDUCIDAS RNIO2 CON ESTRUCTURA EN CAPAS INFINITAS, PARA LAS QUE SE HA DESCRITO SUPERCONDUCTIVIDAD. NUESTRO SEGUNDO RETO ES EL DISEÑO Y ESTUDIO DE CIERTAS FAMILIAS DE OXIDOS METALICOS, TAMBIEN INVOLUCRANDO VALENCIA INTERMEDIA Y BUENA CONDUCTIVIDAD MIXTA ELECTRONICA-IONICA (MIEC), QUE SE PUEDEN USAR CON VENTAJA COMO ELECTRODOS (CATODOS O ANODOS) EN PILAS DE COMBUSTIBLE DE OXIDO SOLIDO (SOFC), QUE PUEDEN TRABAJAR EN MODO ELECTROLIZADOR (SOEC), CON OBJETO DE OBTENER HIDROGENO A PARTIR DE VAPOR DE AGUA. RESULTADOS RECIENTES EN PEROVSKITAS DEFECTUOSAS O LAMINARES CON OXIGENOS INTERSTICIALES ANIMAN A CONTINUAR ESTOS ESTUDIOS. LOS OBJETIVOS INCLUYEN LA PREPARACION Y CARACTERIZACION ESTRUCTURAL, TRANSPORTE, EXPANSION TERMICA, COMPATIBILIDAD E IMPLEMENTACION EN MONOCELDAS SOFC Y SOEC, AUTENTICOS DISPOSITIVOS DE CONVERSION Y ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, EN TORNO AL VECTOR HIDROGENO. EN TERCER TERMINO, DESARROLLAREMOS UNA NUEVA LINEA SOBRE PEROVSKITAS HIBRIDAS, ORGANO-INORGANICAS, APBX3 (A: CATION ORGANICO; X= HALOGENO), QUE CONTIENEN A: METIL-AMONIO, FORMAMIDINIO O GUANIDINIO EN LAS GRANDES CAVIDADES CONFORMADAS POR EL ENTRAMADO OCTAEDRICO PBX6. ESTOS SON LOS MATERIALES QUE ABSORBEN LA LUZ EN LA NUEVA GENERACION DE CELDAS SOLARES. PROPONEMOS INNOVAR EN LA QUIMICA DE ESTAS PEROVSKITAS, EXPLORANDO LA INCORPORACION DE NUEVOS CATIONES ALIOVALENTES EN SUBSTITUCION DE PB2+ TOXICO, LA SUSTITUCION PARCIAL DE ANIONES HALURO POR CALCOGENUROS, Y A POR OTROS IONES INORGANICOS (RB, CS), EXPLORANDO NUEVAS TOPOLOGIAS 3D, 2D O 1D DEL ENTRAMADO OCTAHEDRICO. LA LOCALIZACION DE LOS ATOMOS DE H Y LA CONFORMACION DE LAS UNIDADES ORGANICAS ES ESENCIAL PARA ESTABLECER CORRELACIONES ESTRUCTURA-PROPIEDADES, AVALADA POR LA AMPLIA EXPERIENCIA EN ESTUDIOS ESTRUCTURALES CON NEUTRONES. NERGIA\NEUTRON\PEROVSKITA\ALTA PRESION\HIDROGENO\ANODE\CATODO\SOFC\MATERIALES TERMOELECTRICOS ver más
01/01/2021
CSIC
290K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 290K€
Líder del proyecto
AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 2-3 552M