Grafencellulosa-komposit för eletrodapplikationer (GCC)

Sammanfattning

Cellulosa är en av de ingående komponenter som används i de grafenkomposit-elektroder som nu produceras och demonstreras i storskaliga pilotförsök i ett av SIO Grafens finansierade testbäddsprojekt. Initiala försök har visat att den i elektroden ingående cellulosa komponenten kan bytas ut mot bättre varianter för att förbättra kostnaderna vid elektrodtillverkningen. Denna förstudie söker därför att prova ut dessa alternativa cellulosamaterial och utvärdera deras kostnadspotential i ett elektrodsammanhang.

Projektet stödjer SIO Grafens vision genom att stödja teknikutveckling för att säkerställa en ny basindustri inom gröna energiapplikationer där grafen är en ingående komponent i dess produkter. Visionen kring vår testbäddsplattform är att återanvända Sveriges pappers- och massaindustri, dess rulle-till-rulle-teknologi samt kompetens och på så sätt skapa en ny basindustri i Sverige med ett övertag inom grön energi. Elektroderna som tillverkas använder grafen som sin aktiva och viktigaste komponent.

Det har visat sig att grafens kombination av hög elektrisk ledningsförmåga och stor ytarea gör materialet mycket lämplig inom elektrodsammanhang. Projektets långsiktiga potential kan sammanfattas kring behovet av dessa elektrodmaterial. Det uppskattade marknadsvärdet motsvarar 500 miljarder euro på årsbasis med ett årligt behov motsvarande 300 000 ton grafenkompositelektroder.

Abstract in English

Graphene-cellulose composite for electrode applications (GCC)

Summary

Cellulose is used as one of the components in the graphene-composites electrodes currently being produced and demonstrated in large-scale pilot trials in the ongoing test-bed project funded by SIO Grafen. Initial tests have shown that the cellulose component can be replaced with better versions to solve issues regarding manufacturing cost of these electrodes. This prestudy aims at addressing these issues and further lower the cost. This project contributes to SIO Grafen’s vision by supporting the technological development of a new core-industry towards green-energy applications with the utilization of graphene in its products.

The main framework of our test-bed platform is to utilize Sweden’s pulp and paper industry and reuse its roll-to-roll technology and competence to create a new core business in green-energy, based in Sweden. The electrode-composites being manufactured uses graphene as the main active component, it’s been shown that graphene’s combined strengths of high electrical conductivity and surface area make it most suitable for electrode applications. The overall potential of this low-cost large-scale production of electrode materials has a predicted yearly market-value of 500billion € with a yearly demand of 300 000 metric tons of graphene composites.

The goal of this prestudy is to make lab-scale electrode fabrication and electrochemical performance tests while exchanging and modifying the included cellulose materials of the electrode-composites. If successful a follow-up project for large-scale pilot trials with the new formula is to be expected in joint operation with the test-bed platform. This projects support goal number 7 of the Agenda 2030 protocol, sustainable energy for everybody.

Utlysning:
Samverkan för kommersiella tillämpningar av grafen våren 2022

Projektpartners: Mittuniversitetet, Holmen och RISE Processum

Projektledare: Christina Dahlström, Mittuniversitetet

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Relaterade styrkeområden: