Materiały kompozytowe na bazie hydrożelu przewodzącego jako elastyczne systemy do konwersji i magazynowania energii - Projekt - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Materiały kompozytowe na bazie hydrożelu przewodzącego jako elastyczne systemy do konwersji i magazynowania energii

Hydrożele są materiałami polimerowymi od dziesięcioleci badanymi i z powodzeniem wykorzystywanymi w takich obszarach nauki jak biologia, medycyna, czy inżynieria biomedyczna. Szczególnie ta ostatnia może się poszczycić szeroką gamą zastosowań z powodu swoich niebywałych właściwości., do których między innymi należy możliwość utrzymywania w strukturze hydrożelu ogromnych ilości wody lub wodnych roztworów. Ostatnie prace naukowe pokazują, że hydrożele mogą być z powodzeniem stosowane w zaawansowanych technologiach energetycznych. Głównym celem niniejszego projektu badawczego jest opracowanie i zbadanie nowych kompozytowych materiałów opartych na hydrożelu przewodzącym w postaci włókien, jako elastycznych systemów do konwersji i magazynowania energii. Zadaniem hydrożelowej włóknistej struktury będzie utworzenie hierarchicznej trójwymiarowej sieci, w której zawieszone zostaną nanocząstki aktywne elektrokatalitycznie. Dzięki połączeniu hydrożelu z odpowiednim materiałem przewodzącym, powstanie struktura stanowiąca idealne środowisko do transportu elektronów i jonów, tak ważnych w procesach elektrochemicznych. Cały proces zarówno stworzenia hydrożelu przewodzącego, jak i zawieszenia w jego strukturze cząstek katalizatora zostanie opracowany i zoptymalizowany w pierwszych etapach trwania projektu. Najważniejszym etapem będzie wytworzenie mat zbudowanych z hydrożelowych włókien. Do tego celu wykorzystana zostanie technika elektroprzędzenia. Przewodzący materiał hydrożelowy z zawieszonymi w jego strukturze cząstkami aktywnymi elektrycznie, będzie podlegał działaniu wysokiego napięcia (do 30 kV), które jest niezbędne w procesie elektroprzedzenia. Ciekawym zagadnienie jest wpływ zmiany biegunowości napięcia, który może przynieść dodatkowe ciekawe skutki w strukturze formułujących się włókien i wpłynąć pozytywnie na właściwości tak wytworzonego materiału katalitycznego. Taki układ może przyczynić się do samoorganizacji elektrycznie aktywnych cząstek. Zbadanie tego zjawiska i konsekwencji jakie ze sobą niesie dla wytworzonych w ten sposób materiałów, będzie jednym z głównych zadań podjętych w projekcie. Przyjęcie odpowiedniej strategii projektowania kompozytów hydrożelowych, sposobu ich wytwarzania oraz modyfikowania ich molekularnej architektury, pozwoli na sprostanie kilku krytycznym wyzwaniom w zaawansowanych technologiach energetycznych, oraz przełamanie ograniczeń obecnych materiałów, poprawiając wydajność urządzeń w zakresie magazynowania i konwersji energii.

Informacje szczegółowe

Program finansujący:
SONATA
Instytucja:
Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
Okres realizacji:
brak danych - brak danych
Kierownik projektu:
dr inż. Sylwia Pawłowska
Realizowany w:
Laboratorium Materiałów Funkcjonalnych ETI
Typ zgłoszenia:
Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:
Projekt krajowy
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 7 razy