PIANO NAZIONALE DI RIPRESA E RESILENZA ‐ MISSIONE 4- COMPONENTE 2 - INVESTIMENTO 1.1

PROGETTI DI RICERCA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE (PRIN) - BANDO PRIN 2022 PNRR

PROGETTI FINANZIATI - UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINO E DEL LAZIO MERIDIONALE
Acronimo HEMALIB
ID Progetto P2022KP35F
Titolo Progetto High-Entropy Materials for advanced Li-Ions Batteries
Responsabile Scientifico locale DELL'AGLI - Gianfranco
Programma di finanziamento PRIN 2022 PNRR
Ente finanziatore MIUR
Ruolo responsabile Capofila
Finanziamento totale del progetto
210.329,00_€
Finanziamento per UNICAS
121.488,00_€
ID CALL PRIN 2022 PNRR
Abstract Progetto Le batterie al litio-ionico (LIBs) rappresentano la tecnologia abilitante chiave per quasi tutte le megatendenze trasformative progettate per raggiungere la neutralità climatica entro il 2050 (obiettivo del Green Deal). Batterie più performanti, con capacità, tensione operativa e conduttività radicalmente più elevate, sono richieste dal mercato, data un'altissima potenzialità e un previsto enorme aumento nei prossimi anni. Molti risultati recenti hanno dimostrato che gli ossidi ad alta entropia (HEOs) sono materiali molto promettenti sia per gli elettrodi positivi che negativi nelle LIBs, in grado di offrire elevata stabilità ciclica e ampia capacità di stoccaggio di Li [1-3].La letteratura disponibile suggerisce che, nonostante il miglioramento delle proprietà elettrochimiche grazie alla stabilizzazione ad alta entropia, molto lavoro è ancora necessario per ottimizzare la composizione e il processo tecnologico dei componenti attivi per produrre materiali ad alte prestazioni e componenti specifici per LIBs, rispondendo alla crescente domanda di elettronica portatile e veicoli elettrici [4,5]. Allo stesso tempo, si prevede una riduzione dell'uso di Materie Prime Critiche nei materiali ottimizzati [6].Il progetto HEMALIB mira a sfruttare l'enorme potenziale degli HEOs, con l'obiettivo di indagare come gli HEOs con struttura spinello e roccia salata, e possibilmente quelli con struttura fluorite, possano essere sintetizzati e processati per produrre elettrodi innovativi ad alte prestazioni per le LIBs.Metodi chimici umidi saranno impiegati per sintetizzare i materiali innovativi proposti, garantendo così alta purezza, omogeneità e sinterabilità [7]. I componenti delle LIBs saranno realizzati utilizzando sia la sinterizzazione convenzionale che tecniche di consolidamento più innovative, come la sinterizzazione flash e la sinterizzazione ultraveloce ad alta temperatura [8], consentendo così una consistente riduzione del tempo e/o della temperatura di processo, riducendo il rischio di separazione di fase e realizzando strutture fuori equilibrio con prestazioni elettrochimiche migliorate.I materiali ottenuti saranno caratterizzati in modo approfondito per comprendere le loro proprietà termiche, strutturali ed elettrochimiche, al fine di adattare, ove possibile, le prestazioni finali attraverso modifiche adeguate della composizione e delle modalità di lavorazione. Materiali specifici, selezionati come possibili anodi e catodi (due scelte per ciascun elettrodo), saranno utilizzati per produrre celle su scala di laboratorio che saranno sottoposte a test elettrochimici dettagliati al fine di determinare proprietà come la capacità specifica, la ritenzione di capacità e la stabilità ciclica.HEMALIB intende portare il corrente livello di maturità tecnologica (TRL) degli HEOs applicati al settore delle LIBs nell'intervallo 1-3 a valori di 3-4 investigando le caratteristiche intrinseche degli HEOs, migliorandone il processo, massimizzandone le prestazioni e, infine, convalidandone l'applicazione in celle a livello di laboratorio.Tali obiettivi sono allineati sia con le strategie di ricerca dell'UE sulle LIBs che con il Cluster "Clima, Energia e Mobilità" nell'ambito dell'Argomento Strategico "Sostenibilità e protezione delle risorse naturali".
SOTTO SETTORI ERC
Anno presentazione 2022
Anno Inizio Finanziamento 2023
Anno Fine Finanziamento 2025