Celem projektu jest synteza i charakterystyka nowych nanokompozytów składających się z polimeru elektroaktywnego (poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (pEDOT) oraz materiałów węglowych (nanorurek węglowych (CNTs) oraz nanopłatków grafenu (GNS)) jako potencjalnych materiałów elektrodowych do superkondensatorów. Polimery elektroaktywne charakteryzują się znaczną pseudopojemnością redoks oraz szybkim gromadzeniem i oddawaniem ładunku, dzięki czemu mają potencjalne zastosowanie w urządzeniach do magazynowania energii o wysokiej mocy takich jak superkondensatory. Dodatkowo, dzięki niemal metalicznej przewodności elektrycznej i elastyczności stosowane są jako przewodząca matryca do różnego rodzaju materiałów kompozytowych, mających szerokie zastosowanie – od elektrokatalizy przez fotowoltaikę po chemiczne źródła prądu. Materiały węglowe, ze względu na niską ceną, znaczną pojemność elektryczną oraz możliwość szybkiego elektrostatycznego gromadzenia ładunku na granicy faz elektroda-elektrolit, stosowane są w komercyjnie dostępnych kondensatorach elektrochemicznych. Połączenie dwóch materiałów, zdolnych do szybkiego ładowania/rozładowania i jednocześnie charakteryzujących się różnymi i wzajemnie się uzupełniającymi właściwościami elektrochemicznymi, może skutkować otrzymaniem kompozytu o ulepszonych cechach istotnych dla urządzeń magazynujących energię tj. zwiększona pojemność elektryczna, większa stabilność elektrochemiczna czy wydłużony cykl ładowania i rozładowania. W projekcie przewiduję się: i) syntezę kompozytów pEDOT/CNT i pEDOT/GNS na drodze elektrochemicznej oraz poprzez chemiczna polimeryzację, ii) szczegółową charakterystykę fizykochemiczną oraz elektrochemiczną oraz iii) dobór odpowiedniego elektrolitu (wodnego oraz aprotycznego) kompatybilnego z warstwa elektrodową.
Projektowanie i synteza nowych nanomateriałów, charakteryzujących się zwiększona pojemnością elektryczną, stabilnością oraz dłuższym cyklem życia, mają istotne znaczenie dla udoskonalenia urządzeń do magazynowania energii elektrycznej obecnie dostępnych na rynku.
W projekcie planowany jest zakup aparatury, służącej do pomiarów elektrochemicznych (potencjostat-galwanostat wraz z modułem do pomiaru impedancji), co w pewnym stopniu rozbuduje zaplecze aparaturowe Politechniki Gdańskiej. Dodatkowo projekt przyczyni się do promocji uczelni poprzez przedstawienie wyników projektu na konferencjach krajowych i zagranicznych oraz publikację ich w czasopismach o światowym zasięgu.
Informacje szczegółowe
- Akronim projektu:
- NanomatCap
- Program finansujący:
- Norweski Mechanizm Finansowy
- Instytucja:
- Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) (The National Centre for Research and Development)
- Porozumienie:
- Pol-Nor/209673/9/2013 z dnia 2013-08-27
- Okres realizacji:
- 2013-09-01 - 2015-08-31
- Kierownik projektu:
- dr hab. inż. Monika Wilamowska-Zawłocka
- Realizowany w:
- Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego
- Wartość projektu:
- 372 265.00 PLN
- Typ zgłoszenia:
- Międzynarodowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt zagraniczny/międzynarodowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
Publikacje powiązane z tym projektem
Filtry
wszystkich: 1
Katalog Projektów
Rok 2018
-
Electrode materials for electrochemical capacitors based on poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and functionalized multi-walled carbon nanotubes characterized in aqueous and aprotic electrolytes
PublikacjaWithin this work, we report a facile one-stage synthesis of nanocomposites based on functionalized carbon nanotubes (CNTs) and electroactive polymer poly(3,4-ethylenedioxythiophene). Three different composites are investigated as potential electrode materials for the electrochemical capacitors. Two of the composites contain carbon nanotubes (ox-CNTs), functionalized by acid oxidation process (65% HNO3, 120 °C). The third composite...
wyświetlono 730 razy