Engineering Robust Cathodes for Sustainable Energy Storage
为可持续能源存储设计坚固的阴极
基本信息
- 批准号:EP/W015129/1
- 负责人:
- 金额:$ 37.29万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2022
- 资助国家:英国
- 起止时间:2022 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Energy storage devices such as batteries and capacitors have become an integral part of our daily life and there is a tremendous zeal to accelerate this technology to be used in electric vehicles and grid storage. It also plays a vital role in mitigating climate change, and enables a low carbon economy by storing and utilising the energy generated from renewable resources. Although lithium ion batteries (LIBs) have dominated the market from 1990's, the shortage of resources and challenges faced in recycling LIBs which contain hazardous and reactive materials will have a detrimental effect on UK and make it dependent on external markets. Therefore, there is an urgent need to develop energy storage devices with environmentally benign and sustainable materials that are easy to recycle which would lead the way to a circular economy. In this regard, Zn ion capacitors (ZICs) offer a sustainable, cost-effective (cost-per-kWh) and safe energy storage system which is also easy to recycle.Building on our previous work on using vitamin based ionic liquid electrolytes in batteries that are environmentally benign, the current project aims at developing Zn ion capacitors (ZICs) having high energy and power densities. This would lead ZICs to charge at a faster rate and store more energy. As an emerging topic, the major challenge in ZICs is the size and charge of Zn ions which are difficult to store at the cathode and leads to lower capacity and limited cyclability. Therefore, the project aims at 1. Developing suitable hybrid cathodes with 2D porous carbon embedded with transition metal oxides that can improve electronic conductivity and diffusion kinetics of Zn ions to obtain high power density, and also inducing storage sites in the cathode to obtain high energy density. 2. Understanding the Zn storage mechanism and impedimental reactions which take place in the capacitors by in situ measurement techniques in collaboration with Diamond Light Source. 3. Modulating the cathode to mitigate the impedimental reactions and improve the ZIC performance. 4. Engaging with project partners (TWI) for scale-up and implementation
电池和电容器等储能设备已成为我们日常生活中不可或缺的一部分,并且非常热情加速该技术可用于电动汽车和网格存储。它在减轻气候变化方面也起着至关重要的作用,并通过储存和利用可再生资源产生的能源来使低碳经济实现。尽管锂离子电池(LIB)从1990年代开始占据了市场,但回收含有危险和反应性材料的LIB所面临的资源和挑战短缺将对英国产生有害的影响,并依赖于外部市场。因此,迫切需要开发具有环境良性和可持续材料的储能设备,这些材料易于回收,这将导致循环经济。在这方面,Zn离子电容器(ZICS)提供了可持续的,具有成本效益的(每千瓦时成本成本)和安全的能量存储系统,该系统也很容易回收。在我们先前使用基于维生素的离子液体电解质的工作构建电池中的电池电池这是环境良性的,目前的项目旨在开发具有高能量和功率密度的Zn离子电容器(ZICS)。这将导致ZIC以更快的速度充电并存储更多能量。作为一个新兴的话题,ZIC的主要挑战是Zn离子的大小和电荷,这些Zn离子难以存储在阴极,并导致容量较低和可循环性有限。因此,该项目的目的是1。用嵌入了过渡金属氧化物的2D多孔碳开发合适的混合动力阴极,可以改善Zn离子的电子电导率和扩散动力学,以获得高功率密度,并在阴极中诱导高能储存位点,以获得高能的储存位点密度。 2.通过与钻石光源合作,了解电容器中的Zn存储机制和障碍反应。 3。调节阴极以减轻障碍反应并改善ZIC性能。 4。与项目合作伙伴(TWI)进行扩展和实施
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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- 影响因子:3.9
- 作者:Lahiri A
- 通讯作者:Lahiri A
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