Materiales y Membranas

La producción de grafeno y de sus compuestos

ProyectosMateriales y MembranasProGraMass

ProGraMass

Producción de grafeno a bajo coste

ProGraMass se enfoca en la producción de grafeno a gran escala mediante métodos top-down, básicamente en procesos de tipo tribológico a partir de grafito. Uno de los mayores problemas de este tipo de tecnología es que el tamaño de partícula (relacionado con el número de capas) del grafeno obtenido no es homogéneo. Es decir, se obtienen poblaciones de partículas polidispersas que no presentan las propiedades esperadas del grafeno.

ProGraMass

Objetivos

Así en este proyecto nos centramos en dos objetivos. Primero, cómo aislar el grafeno separándolo de los reactivos utilizados para su preparación. Se pretende recuperar los reactivos utilizados en el proceso de exfoliación para poder reutilizarlos y tener un proceso más económico y sostenible medioambientalmente. Una vez obtenido el grafeno nos enfrentamos al segundo reto tecnológico: cómo obtener/separar muestras con tamaño de partícula más acotado para poder medir y utilizar las propiedades del grafeno. Para solucionar este reto se platean y prueban varias opciones para poder separar diferentes calidades de grafeno. El proyecto presenta diversos retos adicionales: se pretende escalar la cantidad de grafeno producido por lote con el objetivo de obtener una demostración a escala laboratorio, para ello se tendrán que solventar varios retos inherentes al propio proceso de fabricación.

Finalmente, ya que existen muy diversas aplicaciones, cada una con requerimientos diferentes en relación a las calidades de grafeno, en la presente propuesta se priorizará la mejora del producto para usos como electrodos en sistemas de almacenamiento electroquímico de energía. Se pretende estudiar y optimizar la preparación de supercondensadores, baterías y/o sistemas híbridos que incorporen el grafeno producido en el proyecto.

Coordinador

Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2)

Pedro Gómez-Romero

Pedro Gómez-Romero es Catedrático del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) desde 2006. Es el Jefe del Grupo NEO-Energy del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología, ICN2 (CSIC-BIST) en Bellaterra, Barcelona (España) ) (2007-).

La investigación del Prof. Gomez-Romero se centra en el diseño y desarrollo de materiales para el almacenamiento y conversión de energía (baterías de litio, supercondensadores híbridos, celdas de flujo, energía solar térmica, nanofluidos) que incluyen una amplia variedad de materiales, desde inorgánicos (LiFePO4) hasta grafeno, con especial énfasis en nanoestructuras híbridas y materiales nanocompuestos con clusters inorgánicos o nanopartículas y polímeros o carbonos. Su trabajo más reciente se centra en materiales de electrodos híbridos y en nuevos nanofluidos para transferencia de calor en conversión termosolar y nanofluidos electroactivos para almacenamiento de energía en celdas de flujo.

Aportaciones de los socios

Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2)

Pedro Gómez-Romero

ICN2 tiene responsibilidad por el desarrollo del proceso de sintesi de grafeno, la optimización del proceso para obtener producto específico para baterías, y el diseño y montaje de la planta pre-piloto.