Un materiale nanocomposito elettrofilato di nuova generazione, a base
di Cu₂O e carbonio, progettato per anodi ad alte prestazioni nelle
batterie al litio.
Questa innovazione, protetta dal
Brevetto EP3246445 Registrato, offre prestazioni migliorate, sostenibilità e scalabilità per
soluzioni avanzate di accumulo energetico.
Il progetto SPINNERET nasce dalla pressante necessità di una transizione verso un sistema energetico decarbonizzato e dalla crescente elettrificazione dei trasporti, che rendono cruciale lo sviluppo di sistemi di accumulo elettrochimico ad elevate prestazioni.
L'obiettivo primario è la valorizzazione di un brevetto relativo a materiali nanocompositi elettrofilati a base di Cu₂O e carbonio, concepiti come anodi avanzati per batterie al litio.
Il progetto mira ad incrementare il Technology Readiness Level (TRL) del materiale brevettato attraverso la realizzazione e la validazione di un prototipo di anodo innovativo.
CUP: C78H23000710002
Durata: 18 mesi (avviato il 18 settembre 2023)
Budget: 66.000 euro
Finanziato nell'ambito del bando UdAProVAL - PNRR, Missione 1 Componente 2 Investimento 6
SPINNERET si basa sull'elettrospinning, una tecnica che permette di ottenere materiali nanocompositi con una morfologia nanofibrosa e una sinergia funzionale tra le proprietà del Cu₂O e la matrice carboniosa.
Gli ossidi di metalli di transizione, come l'ossido rameoso (Cu₂O), presentano capacità teoriche specifiche notevolmente più elevate rispetto alla grafite, il materiale convenzionalmente impiegato negli anodi delle batterie al litio.
L'elettrospinning mira a superare i limiti degli ossidi di metalli di transizione, come la marcata espansione volumetrica durante i cicli di carica/scarica e la limitata conducibilità elettrica, attraverso l'ingegnerizzazione di architetture nanostrutturate.
Il progetto esplora anche l'utilizzo di rame metallico, spesso disponibile come scarto industriale, come materiale alternativo per promuovere i principi dell'economia circolare.
Il progetto SPINNERET si propone di contribuire allo sviluppo di batterie al litio più performanti, con maggiore densità energetica, potenza, ciclo di vita e sicurezza, elementi cruciali per l'elettrificazione dei trasporti e lo stoccaggio energetico.
La valorizzazione del brevetto SPINNERET potrebbe ridurre la dipendenza dalle materie prime critiche e migliorare la sostenibilità del settore delle batterie.
Le strategie di commercializzazione del brevetto includono la produzione diretta, il licensing e un approccio ibrido per bilanciare rischi e opportunità.
È stato stabilito un accordo di collaborazione di ricerca con il Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung per la realizzazione di prototipi elettrochimici in scala più ampia.
Definizione dei parametri di soluzione e di processo ES per ottenere nanofibre di PAN/Cu2O con morfologia adeguata e distribuzione uniforme di Cu2O.
Membrana elettrofilata con spessore desiderato; processo con adeguato tasso di produttività.
Definizione di tutti i parametri di processo e set-up ES per produrre la membrana richiesta dal cliente secondo tutte le specifiche, ma con maggiore produttività.
Il progetto SPINNERET è stato realizzato con il contributo di:
Per maggiori informazioni sul progetto SPINNERET, contattare:
Prof.ssa Stefania Ferrari
Email: stefania.ferrari [at] unich.it
Sito web: www.spinneret.it
