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Grupo de Materiales Compuestos (INCAR-CSIC)

El Grupo de Materiales Compuestos se gestó en 1990 sobre la base de una amplia experiencia previa en relación con la caracterización y comportamiento en pirólisis de breas de alquitrán de hulla y petróleo.

Su actividad está fundamentalmente dirigida a la preparación de precursores y materiales de carbono (fibras de carbono, materiales compuestos, grafitos sintéticos, carbones activos, materiales grafénicos), a partir de derivados del carbón y del petróleo para distintas aplicaciones tanto de alta tecnología como convencionales. Éstas incluyen: baterías ión-Li, supercondensadores, baterías de flujo redox de vanadio, materiales para condiciones extremas, refractarios magnesia-carbono y ánodos de carbono.

Desarrolla proyectos de investigación básica y dirigida a la resolución de problemas específicos, con financiación pública y privada.

Lineas de investigación

  • Preparación de precursores de materiales de carbono
  • Diseño de nuevos precursores para la densificación de preformas
  • Aprovechamiento y revalorización de aceite de antraceno
  • Desarrollo de breas ligantes con mojabilidad mejorada y reducido impacto ambiental
  • Preparación de materiales de carbono estructurales
  • Fibras de carbono para uso en automoción
  • Fibras de carbono de alto módulo
  • Grafitos sintéticos de alta densidad
  • Preparación de materiales de carbono para condiciones extremas
  • Materiales compuestos carbono-carbono 2D y 3D
  • Materiales compuestos carbono-carbono 2D y 3D dopados con Ti y Si
  • Preparación de materiales de carbono para almacenamiento de energía: baterías de flujo redox de vanadio
  • Anodos de baterías ión-Li
  • Carbones activados para electrodos de supercondensadores
  • Desarrollo de productos y procesos en colaboración con industrias del sector del carbón y del petróleo (coques, breas, ánodos de carbono, etc.)
  • Desarrollo de nuevos materiales de carbono en colaboración con industrias del sector aeronáutico

Proyectos destacados en activo:

 

  • Coal-liquid based upgraded carbon materials for energy storageEntidad financiadora: UE – Research Fund for Coal and Steel (G.A. Ref. RFCR-CT-2015-00006)Entidades participantes: Instituto Nacional del Carbón, CSIC; Industrial Química del Nalón S.A.; Wroclaw University of Technology; Politechnica University from Bucarest; University of East Anglia; Claudiu Toprom Srl.Duración: 2015-2018. Investigador responsable: Dr. Rosa Menéndez (coordinador Dr. R. Menéndez, INCAR-CSIC)
  • Desenvolvimento e caracterização de materiais (eletrodo e eletrólito) para supercapacitores assimétricos empregando carbonos nanoestruturados, polímeros conjugados e compostos redox. Entidad financiadora: CNPq. Entidades participantes: Instituto Nacional del Carbón, CSIC; Departamento de Química da UFMG (Brasil). Duración: 2014-2017. Investigador responsable: Dr. Glaura Goulart Silva / Dr. Ricardo Santamaría
  • Almacenamiento de energía eléctrica REDOX2015. Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación (IPT-2011-1690-920000). Entidades participantes:Instituto Nacional del Carbón, CSIC; Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.; Ingeniería y Suministros Asturias, S.A.; Fundació Institut de Recerca de l’Energia de Catalunya; Fundación Tecniker; Zigor Corporación, S.A.; Fundación Tecnalia Research and Innovation; Hidroeléctrica del Cantábrico S.A.; Universidad de Oviedo; Zigor Research and Development S.L.U. Duración: 2011-2013. Investigador Principal: Dr. Ricardo Santamaría
  • Desarrollo de nuevos materiales de carbono para electrodos de baterías de flujo redox. Entidad financiadora: FICYT (Ref. PC10-35). Entidades participantes: Instituto Nacional del Carbón, CSIC e Hidroeléctrica del Cantábrico Duración: 2011-2012. Investigador principal: Dr. Ricardo Santamaría
  • Desarrollo de soluciones tecnológicas para la RED eléctrica española del 2025 - Subproyecto: Almacenamiento de energía eléctrica. Entidad financiadora: MICINN - PSE (Ref. PSE120000-2009-0005). Entidades participantes: Instituto Nacional del Carbón, CSIC (47 participantes en total). Duración: 2009-2012. Investigador responsable: Dr. Ricardo Santamaría (Coordinador General, Labein- Tecnalia; Coordinador Subproyecto Hidrocantábrico Distribución Eléctrica)

 

Personal:

  • Un Profesor de Investigación
  • Dos Investigadores Científicos
  • Un Científico Titular
  • Un Investigador Doctor Ramón y Cajal
  • Un doctor contratado
  • Un número variable de contratados pre-doctorales.

 

Artículos destacados:

  • Z. González, A. Sánchez, C. Blanco, M. Granda, R. Menéndez, R. Santamaría: “Enhanced performance of a Bi-modified graphite felt as the positive electrode of a vanadium redox flow battery” Electrochemistry Communications 13 (2011) 1379-1382
  • Z. González, P. Álvarez, C. Blanco, S. Vega-Díaz, F. Tristán-López, L.P. Rajukumar, R. Cruz-Silva, A.L. Elías, M. Terrones, R. Menéndez: “The influence of carbon nanotubes characteristics in their performance as positive electrodes in vanadium redox flow batteries”. Sustainable Energy Technologies and Assessments 9, 2015, 105-110.
  • D. J. Suárez, Z. González, C. Blanco, M. Granda, R. Menéndez, R. Santamaría: “Graphite Felt Modified with Bismuth Nanoparticles as Negative Electrode in a Vanadium Redox Flow Battery” ChemSusChem 7 (2014) 914-918.
  • Z. González, C. Botas, C. Blanco, R. Santamaría, M. Granda, P. Álvarez, R. Menéndez: “Thermally reduced graphite and graphene oxides as positive electrodes in vanadium redox flow batteries” NanoEnergy 2 (2013) 1322-1328.
  • Z. González, C. Botas, C. Blanco, R. Santamaría, M. Granda, P. Álvarez, R. Menéndez: “Electrochemical performance as positive electrodes in vanadium redox flow batteries of graphene materials obtained from the thermal reduction of graphite oxides with different characteristics” J. Power Sources 141 (2013) 349-354.
  • Z. González, C. Botas, P. Álvarez, S. Roldán, C. Blanco, R. Santamaría, M. Granda, R. Menéndez: “Carbon nanowalls thin films as nanostructured electrode materials in vanadium redox flow batteries” NanoEnergy 1 (2012) 833-839.
  •  Z. González, C. Botas, P. Álvarez, S. Roldán, C. Blanco, R. Santamaría, M. Granda, R. Menéndez: “Thermally reduced graphite oxide as positive electrode in Vanadium Redox Flow Batteries” Carbon 50 (2012) 828-834.
  •  Z. González, A. Sánchez, C. Blanco, M. Granda, R. Menéndez, R. Santamaría: “Enhanced performance of a Bi-modified graphite felt as the positive electrode of a vanadium redox flow battery” Electrochemistry Communications 13 (2011) 1379-1382