The aim of this work is focused on the application of electrospinning technology, an innovative manufacturing technique to design nanostructured polymers, for energy storage, energy harvesting and sensor applications. These nanostructures are suitable to increase specific performances of components: from the reduction of internal resistance of Lithium-ion batteries to the increase of specific electrical response of materials for energy harvesting. The increase of specific power of Lithium-ion batteries represents one of the key factors for the development of competitive storage systems for automotive and power grid. Indeed, electrochemical performances at high currents significantly decay, strongly limiting the competitiveness on the market beyond portable applications. Furthermore, recovery of dissipated energy will be one of the most promising challenges for the establishment of green technologies and for the reduction in power consumption. Finally, health monitoring and/or impact sensors could represent suitable technologies for the growth of smart materials. This Ph.D. thesis covers the study of PVdF-based polymers to develop enhanced materials for Lithium-ion batteries and energy harvesters. / Questa tesi verte sull’applicazione della tecnica dell’electrospinning per realizzare polimeri nanostrutturati da impiegare nel campo dell’accumulo energetico, del recupero dell’energia dissipata e della sensoristica. Queste nanostrutture possono incrementare la risposta specifica dei componenti: dalla riduzione della resistenza interna delle batterie Litio-ione all’incremento della risposta elettrica specifica di materiali per il recupero dell’energia. L’incremento della potenza specifica delle batterie Litio-ione rappresenta una delle maggiori sfide per lo sviluppo di sistemi di taglia elevata, per applicazioni nel settore “automotive” e per l’accumulo in rete. Infatti le prestazioni elettrochimiche ad elevate correnti decadono significativamente, limitando fortemente la competitività di tali accumulatori al di fuori delle applicazioni portatili. Inoltre il recupero dell’energia dissipata rappresenta una delle strategie più promettenti per lo sviluppo di tecnologie a basso impatto ambientale e per la riduzione dei consumi energetici. Infine sensori di impatto o sistemi per l’”health monitoring” realizzati mediante tali nanostrutture possono contribuire sensibilmente allo sviluppo di “smart materials”. Questa tesi di Dottorato concerne dunque lo studio di polimeri fluorurati a base PVdF per lo sviluppo di materiali innovativi per batterie Litio-ione e per dispositivi per il recupero dell’energia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:unibo.it/oai:amsdottorato.cib.unibo.it:7295 |
| Date | 21 March 2016 |
| Creators | Zaccaria, Marco <1987> |
| Contributors | Fabiani, Davide |
| Publisher | Alma Mater Studiorum - Università di Bologna |
| Source Sets | Università di Bologna |
| Language | English |
| Detected Language | Italian |
| Type | Doctoral Thesis, PeerReviewed |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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