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Atividade Financiada
Baterias impressas avançadas amigas do ambiente para dispositivos portáteis
Advanced Green Printed Batteries for Portable Devices
Detalhes
Referência
PTDC/FIS-MAC/28157/2017
PTDC/FIS-MAC/28157/2017
Data de Início do Projeto
2018-10-01
2018-10-01
Data de Fim do Projeto
2022-09-30
2022-09-30
Coinvestigador Principal
-
António Mário Lourenço Da Fonseca Almeida
711B-4578-021C
0000-0002-1583-5532
Área Científica
Ciências exatas
Ciências exatas
Programa de Financiamento
Concurso para Financiamento de Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico em Todos os Domínios Científicos - 2017
Concurso para Financiamento de Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico em Todos os Domínios Científicos - 2017
Resumo
O desenvolvimento de uma nova geração de baterias vai desempenhar um papel essencial no uso futuro da energia elétrica para muitas aplicações tais como dispositivos RFID, sensores, cartões inteligentes, dispositivos médicos. Estes progressos serão baseados em baterias de ião de lítio que pode ser significativamente melhorados em termos de desempenho, segurança, custo e respetiva integração no dispositivo.
O objetivo deste projeto é desenvolver baterias recarregáveis de estado sólido de ião lítio de alta densidade energética para geometrias convencionais e não convencionais baseadas em tecnologias de impressão, desenvolvendo novos materiais otimizados para cada componente de baterias de ião lítio através da utilização de polímeros naturais no qual esses polímeros e tecnologia de impressão são a combinação perfeita para o desenvolvimento de soluções novas, de baixo custo para dispositivos eletrónicos funcionais.
A formulação de tintas para os diferentes materiais (cátodo, ânodo e eletrólito) através de polímeros naturais nas baterias impressas tem sido pouco exploradas para o desenvolvimento de sistemas de armazenamento de energia com valores de alta capacidade e tensão, com este projeto vão ser desenvolvidas tintas baseadas em diferentes materiais ativos para elétrodos e líquidos iônicos para o separador. Essas novas tintas para cada componente devem apresentar propriedades eletroquímicas superiores, excelentes propriedades térmicas e mecânicas, baixo custo e viscosidade adequadas à sua construção por tecnologias de impressão.
Em conjunto com um profundo conhecimento das propriedades físicas dos materiais, este trabalho é relevante devido ao crescente interesse e investimento em materiais para energia.
O trabalho proposto suporta os nossos objetivos a longo termo, é baseado na nossa experiencia de investigação ao longo dos últimos anos em materiais para cada componente das baterias de lítio-íon impressas e modelos de simulação teórica para aplicações de bateria e representa um passo em frente no interesse técnico direto do nosso trabalho e da sua transferência de tecnologia.
Provas de conceito, artigos científicos inovadores em todas as áreas envolvidas neste projeto de investigação, assim como várias patentes, relacionadas com o processamento e aplicação destes materiais desenvolvidos, suportam a capacidade da equipa para concluir com sucesso esta investigação.
É também notar que as diferentes empresas (tintas funcionais: Nanopaint, fluoro polímeros aglutinante: Solvay, material ativo para cátodo: Johnson Matthey e ânodo: Imerys) estão colaborando connosco e estão abertos para testar, tirar vantagem e implementar resultados do projeto. Desta forma, este projeto pretende atingir tanto o impacto científico e tecnológico.
Também a equipa multidisciplinar presente neste projeto com especialistas em biopolímeros naturais de algas marinhas, reólogos, físicos, químicos, cientistas da ?soft? matéria representa uma nova abordagem a este campo temático.
Instituições
Instituições Principais
- Universidade do Minho (UMinho)
Outras Instituições
- Universidade do Minho (UMinho)
- Universidade Nova de Lisboa Associação para a Inovação e Desenvolvimento da FCT (NOVA.ID.FCT)
Financiamento 211.012,02 €
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Portugal
56.523,72 €
União Europeia - Portugal2020 (UE - PT2020)
154.488,30 €