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eGRAF

Grafeno para nuevas aplicaciones en generación y almacenamiento energético

Descripción

El proyecto eGRAF se centra en el desarrollo de materiales basados en grafeno que posean características estructurales adecuadas para aplicaciones relacionadas con la generación o almacenamiento de energía. El uso de grafeno dará lugar a sistemas novedosos, con propiedades mejoradas, lo que supone un impulso para evolucionar hacia sistemas inteligentes, flexibles y deformables, compatibles con la era de los dispositivos electrónicos portátiles, aprovechando la capacidad del grafeno para generar una respuesta ante estímulos externos y aumentar las capacidades de los sistemas de almacenamiento de energía actuales.

Objetivo

El objetivo general del proyecto es el desarrollo de materiales basados en grafeno y su aplicación en el campo de la energía, para el que se plantean tres objetivos específicos. El primero versa sobre las características adecuadas del material para su aplicación en dispositivos energéticos. El segundo se centra en la obtención de un sensor de generación energética, y el tercero en obtener una respuesta electroquímica adecuada para el dispositivo de almacenamiento energético, ambos basados en grafeno.

Resultados

Obtención de nuevos materiales de grafeno y grafenos modificados con diferentes funcionalizaciones para el desarrollo de dispositivos de generación y almacenamiento de energía con mayores capacidades. Específicamente y de acuerdo con los hitos planteados, los resultados esperados son los siguientes:

  • Grafeno con especificaciones adecuadas para su uso en aplicaciones energéticas.
  • Desarrollo de sistemas de generación energética basados en grafeno.
  • Dispositivos de almacenamiento de energía con grafeno.

Resultados 2019

  • Estudio del estado del arte del grafeno en aplicaciones energéticas. Incluye la revisión de la tecnología actual en el ámbito de la sensórica y el almacenamiento energético, la evaluación de los tipos de grafeno a utilizar y las especificaciones que deben poseer estos materiales para ser aplicados en el campo de la energía.
  • Primera selección y caracterización de materiales. Se llevan a cabo diferentes técnicas de caracterización estructural y analítica, para conocer la morfología y propiedades fisicoquímicas de una serie de materiales grafénicos. Esto permitirá llevar a cabo una correlación con su comportamiento en el dispositivo de almacenamiento de energía en el que va a ser empleado.

Resultados 2020

  • Preparación de tintas y obtención de películas de grafeno por diferentes técnicas de deposición que actúen como sensores de temperatura (spray e inkjet).
  • Diseño y optimización del sistema de evaluación de los sensores de temperatura.
  • Sensores de óxido de grafeno reducido con buena sensibilidad a la temperatura.
  • Desarrollo y optimización de electrodos con diferentes composiciones de grafenos con un área superficial entre 100 y 700 m2/g y tamaño de partícula entre 0,5 y 4 micras.
  • Correlación de los resultados electroquímicos con las propiedades morfológicas de los grafenos. Electrodos con grafeno con  una capacidad irreversible superior a los 350 mAh/g

Resultados 2021

  • Sensores de temperatura de tipo RTD basados en grafeno fabricados sobre sustrato flexible mediante impresión inkjet con mejor sensibilidad respecto a los comerciales (TCR (α) ~0,01 K-1).
  • Electrodos para baterías de ion litio basados en materiales grafénicos
  • Determinación de la influencia del área superficial especifica de nanoplatelets de grafeno en la capacidad de los electrodos para baterías de ion litio
  • Electrodos con nanoplatelets de grafeno de elevada área superficial (700m2/g) con 90% eficiencia tras 50 ciclos de carga y descarga a velocidades de carga media-alta.

Expediente: PTQ-17-09497

Subvención: 47.880 €

El proyecto ha obtenido financiación a través de las ayudas Torres Quevedo (REF: PTQ-17-09497), y esta enmarcado en el Programa Estatal de Promoción del Talento y su Empleabilidad del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

 

Para más información: proyectos@ite.es Tel.: 96 136 66 70

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