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PID2021-125302NB-I00

Financiado

NANOFIBRAS JERARQUICAS POROSAS PARA APLICACIONES ELECTROQUIMICAS

EN EL DISEÑO DE MATERIALES PARA APLICACIONES ENERGETICAS Y MEDIOAMBIENTALES RELACIONADAS CON LA SUPERFICIE O LA INTERFASE, TALES COMO, ADSORCION, CATALISIS Y ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, ES NECESARIA UN AREA SUPERFICIAL ALTA CON UN... ver más

01/01/2021

UC3M

97K€

Presupuesto del proyecto: 97K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1332

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Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Participantes

UC3M

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

Total investigadores 1332

Presupuesto del proyecto 97K€

Descripción del proyecto EN EL DISEÑO DE MATERIALES PARA APLICACIONES ENERGETICAS Y MEDIOAMBIENTALES RELACIONADAS CON LA SUPERFICIE O LA INTERFASE, TALES COMO, ADSORCION, CATALISIS Y ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, ES NECESARIA UN AREA SUPERFICIAL ALTA CON UN GRAN VOLUMEN DE POROS ORDENADOS Y DE TAMAÑO CONTROLADO. ESTE PROYECTO ESTA ORIENTADO AL DISEÑO Y PREPARACION DE NANOFIBRAS DE CARBONO POROSAS PARA APLICACIONES ELECTROQUIMICAS EN ENERGIA Y MEDIOAMBIENTE, MODIFICADAS CON NANOPARTICULAS CONDUCTORAS Y MAGNETICAS. SE OBTENDRAN MATERIALES CARBONOSOS POROSOS CON UNA DISTRIBUCION DE TAMAÑOS JERARQUIZADA EN LAS TRES ESCALAS MACRO-, MESO- Y MICROPOROS. LA CAPACIDAD DE LOS COPOLIMEROS EN BLOQUE DE AUTOENSAMBLARSE Y SEPARARSE EN MICROFASES PROPORCIONA UNA ESTRATEGIA VERSATIL PARA LA PREPARACION CONTROLADA DE UNA AMPLIA GAMA DE MATERIALES FUNCIONALES CON INTERESANTES ESTRUCTURAS DE POROS ORDENADOS E INTERCONECTADOS. SE SINTETIZARAN COPOLIMEROS BASADOS EN POLIACRILONITRILO CON PESOS MOLECULARES DEFINIDOS A PARTIR DE TECNICAS DE POLIMERIZACION CONTROLADA (RAFT Y ATRP). LA ELIMINACION DEL BLOQUE DE SACRIFICIO, MANTENIENDO LA MICROESTRUCTURA DE FASES ORIGINAL, PROPORCIONARA EL MATERIAL POROSO DESEADO. LA ESTRUCTURA DE POROS PODRA MODULARSE INCORPORANDO HOMOPOLIMEROS PARCIALMENTE COMPATIBLES CON LOS COPOLIMEROS. EN SU CONJUNTO, ESTA ESTRATEGIA MUESTRA VENTAJAS INCOMPARABLES EN CUANTO A LA FLEXIBILIDAD DEL TAMAÑO DE PORO/ARQUITECTURA/ESPESOR DE PARED. LA SINTESIS PRECISA DE COPOLIMEROS EN BLOQUE Y SU AUTOENSAMBLAJE SERA UNO DE NUESTROS OBJETIVOS, YA QUE DETERMINA LA APLICACION FINAL DE MATERIALES MESOPOROSOS.LAS ESTRUCTURAS DE CARBONO POROSAS SE PUEDEN GENERAR EN DIFERENTES ARQUITECTURAS, SIN EMBARGO, LAS FIBRAS SON UNA CONFIGURACION QUE AUMENTA LA SUPERFICIE Y, POR TANTO, ES LA QUE POTENCIARA EL TRANSPORTE DE IONES. LA FABRICACION DE LAS FIBRAS POROSAS SE LLEVARA A CABO MEDIANTE UNA TECNICA SIMPLE, VERSATIL, Y FACILMENTE ESCALABLE, EL ELECTROHILADO, APROVECHANDO EL AUTOENSAMBLAJE DE LOS COPOLIMEROS DE BLOQUE DURANTE LA PREPARACION DE LAS FIBRAS. POR PIROLISIS DEL BLOQUE DE SACRIFICIO SE OBTENDRAN FIBRAS DE CARBONO CON ESTRUCTURAS INTERNAS POROSAS TOTALMENTE NOVEDOSAS, Y QUE SE ESPERA QUE PRESENTEN UNA MAYOR CAPACIDAD DE ALMACENAR ENERGIA ELECTROQUIMICA QUE LAS FIBRAS DE CARBONO CONVENCIONALES, Y ASI CONSEGUIR MATERIALES CON ELEVADA CAPACITANCIA. PARA MEJORAR LA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA, QUE PUEDE SUPONER UN HANDICAP PARA APLICACIONES EN ENERGIA, SE PREPARARAN LAS FIBRAS POROSAS INCORPORANDOLES NANOPARTICULAS CONDUCTORAS (MXENOS) Y/O NANOCRISTALES MAGNETICOS, CON EL OBJETIVO DE MEJORAR EL TRANSPORTE ELECTRONICO Y AUMENTAR LA CAPACITANCIA ESPECIFICA. SE ESPERA CONSEGUIR ELECTRODOS QUE COMBINEN SIMULTANEAMENTE UNA ALTA DENSIDAD ENERGETICA Y UNA ALTA DENSIDAD DE POTENCIA. ESTOS MATERIALES PUEDEN TENER APLICACIONES PARA BATERIAS, PSEUDOCAPACITORES, FOTOVOLTAICA O CELDAS DE COMBUSTIBLE.FINALMENTE, SE LLEVARA A CABO UN EXHAUSTIVO ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES ELECTROQUIMICAS DE LOS MATERIALES FABRICADOS Y SU CAPACIDAD ADSORBENTE. SE EVALUARA, DE FORMA INTERDISCIPLINAR CON COLABORADORES EXTERNOS, LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA DE LAS ESTRUCTURAS OBTENIDAS Y SU POTENCIAL APLICACION PARA SUPERCONDENSADORES Y BATERIAS. TAMBIEN SE EVALUARA SU DESEMPEÑO COMO MATERIALES PARA LA DESALINIZACION CAPACITIVA DE DISOLUCIONES SALINAS Y COMO ADSORBENTES DE CO2. IBRAS DE CARBONO\APLICACIONES MEDIOAMBIENTALES\APLICACIONES ENERGETICAS\MXENOS\ELECTROHILADO\MATERIALES MESOPOROSOS\POLIMEROS\NANOPARTICULAS

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