Captop S.r.l. è stata fondata nel 2017 ed è una Start-Up innovativa e Spin-Off accademico presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II.
Come spin-off accademico, abbiamo un accesso privilegiato a tutte le strumentazioni universitarie. Nel tempo, abbiamo costruito diverse collaborazioni con università e centri di ricerca, incluso il CNR (Consiglio Nazionale della Ricerca) e il centro ENEA (Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile).
Le linee di ricerca sviluppate da CapTop comprendono tutti gli aspetti di un supercondensatore (SC):
1. Linea di ricerca – Elettroliti.
1.1. Solventi commerciali ed innovativi derivanti da biomassa.
Nei supercondensatori la soluzione elettrolitica rappresenta ancora la componente meno sostenibile. Infatti, il solvente più comunemente impiegato è l’acetonitrile (ACN), che è una sostanza derivante da fonti fossili, tossica, volatile ed infiammabile. In questo ambito siamo impegnati in uno screening di solventi commerciali derivanti da biomassa e user-friendly. Inoltre, per incrementare gli sforzi in questo contesto, abbiamo individuato una classe di solventi innovativi idonei per SC ottenibili dagli acidi della frutta. I risultati di questa ricerca hanno condotto al deposito di un brevetto industriale e alla pubblicazione di un articolo scientifico su rivista internazionale.[1],[2]
1.2. Elettroliti multicarica.
La seconda componente delle soluzioni elettrolitiche è il sale conduttivo, tipicamente a base di tetraalchil ammonio. Questa componente è fondamentale per costruzione del doppio strato elettrico sugli elettrodi del supercondensatore. In questo campo stiamo sviluppando ioni organici multicarica per incrementare la densità di carica ottenibile sul doppio strato dielettrico.
2. Linea di Ricerca – Elettrodi.
2.1. Reduced Graphene Oxide (rGO).
Nello storage energetico i materiali a base di grafene sono ampiamente studiati grazie alle loro proprietà. Fra questi, Captop sta investigato sulla possibilità di utilizzare l’ossido di grafene ridotto (Reduced Graphene Oxide – rGO) sia come materiale attivo per la produzione di dispositivi altamente performanti, sia come binder conduttivo con carboni attivi per incrementare le prestazioni dei dispostivi standard. L’ossido di grafene ridotto è una valida alternativa all’impiego del grafene grazie a prestazioni competitive e un metodo di produzione molto più semplice. In questo campo abbiamo prodotto un prototipo di SC con un collettore di corrente innovativo, a base di rGO di alta qualità utilizzando carboni attivi e rGO come materiali attivi.[3]
2.2. Produzione di Ossido di Grafene e Ossido di Grafene Ridotto.
Dati i risultati promettenti ottenuti dall’impiego del rGO come sostanza, abbiamo investigato anche i metodi per la sua produzione e abbiamo sviluppato un metodo sostenibile per ottenerla ad un elevata purezza. Siamo in contatto con l’università di Bath (UK) per la fondazione di uno Spin-Off proprio per la produzione di questi materiali a base di grafene.
3. Linea di ricerca – Componenti elettroniche.
3.1. Schede di bilanciamento elettroniche.
L’elevata potenza dei SC nei moduli deve essere gestita tramite schede di bilanciamento elettronico per poter ottenere il massimo dal dispositivo impiegato. Per questo abbiamo sviluppato schede elettroniche su misura, sia attive che passive, per ottenere il massimo dai nostri prodotti. In questo contesto, abbiamo collaborato con Ocima S.r.l. nel progetto europeo ComESto (Community Energy storage).
3.2. Sistemi di trasferimento di carica rapida.
In questo campo abbiamo sviluppato un sistema di trasferimento di carica rapida fra due moduli di SC. Inoltre, abbiamo acquisito la licenza esclusiva per un sistema di ricarica rapida per mezzi di trasporto a trazione elettrica.[4]
Nell’ambito internazionale, siamo promotori di un progetto internazionale sull’energy storage come parte del progetto Horizon Europe (Horizon 2027).
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NOTE
[1] Pending patent – Ufficio Italiano Brevetti e Marchi, Deposit number: 102020000006766, “Composizioni di soluzioni elettrolitiche contenenti solventi da fonti rinnovabili basati su a-idrossiacidi e loro combinazioni”.
[2] M. Melchiorre, R., M. Di Serio, G. Abbate, A. Lampasi, A. Balducci and F. Ruffo “Lactic Acid-Based Solvents for Sustainable EDLC Electrolytes” Energies, 2021, 14, 4250.
[3] M. Rapisarda, A. Damasco, G. Abbate, and M. Meo “Carbon Black and Reduced Graphene Oxide Nanocomposite for Binder-Free Supercapacitors with Reduced Graphene Oxide Paper as the Current Collector” ACS Omega 2020, 5, 32426−32435).
[4] World Intellectual Property Organization, Publication Number WO 2008/020463 A2, “Quick-recharging energy feeding system for means of transport with electric traction”