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Nanoscale dendrite formation and mitigation in high-energy density metal anodes

Descrizione del progetto

Impedire la crescita di piccoli «alberi» potrebbe consentire ai veicoli elettrici di andare lontano

Per abilitare le applicazioni dei veicoli elettrici di domani saranno necessarie batterie con una densità di energia molto maggiore. Le classiche batterie agli ioni di litio presentano anodi di litio; altre promettenti batterie ad alta densità energetica basate su anodi metallici potrebbero utilizzare sodio o potassio. Tutte queste batterie, però, devono fare i conti con il problema della crescita dendritica, la formazione di microstrutture cristalline ad albero sull’anodo durante la carica, che può causare danni chimici e fisici significativi. Il meccanismo di formazione di questi dendriti è poco compreso. Il progetto NANODENDRITE, con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, intende far luce sulla formazione dei dendriti metallici attraverso metodi sperimentali e computazionali, portando a soluzioni di mitigazione.

Obiettivo

High-energy density batteries based on metal anodes (Li, Na, K) are urgently required to meet the demands of modern electric vehicles. However, their commercial success has been impeded by the uncontrolled dendritic growth, which causes serious capacity losses and safety issues. Understanding the mechanisms of dendrite formation, which still remain unclear, would be a critical breakthrough to achieve high-performance metal anode batteries.

This proposal presents an innovative new approach to provide a holistic understanding of metal dendrite formation and mitigation beyond the state-of-the-art that will accelerate the rational design of ideal anode materials, through the implementation of quantitative electrochemical microscopy techniques, co-located structural microscopy and computational modelling. The scientific scope encompasses gaining definitive insights on dendrite formation and mitigation by: (i) revealing precise conditions and intricate nucleation and growth events governing dendrite formation during the electrodeposition of Li, Na, K and Mg at the nanoscale using a unique high-throughput electrochemistry platform; (ii) visualising nanoscale electrochemistry at nano-engineered electrode surfaces to unveil how nucleation sites work together to achieve dendrite mitigation; (iii) correlating nanoscale knowledge of dendrite formation and mitigation to the performance of a macroscale battery through the rational design of anode materials.

The project brings together the unique expertise of the Fellow, Dr. Daniel Martín-Yerga, in electrochemistry and nanoscience with that of the Host group, world-leading on correlative electrochemical microscopy and modelling, to create an approach that will greatly advance the battery field. The Fellow will acquire exceptional scientific and transferable skills, with world-class support from the Host group and its collaborators, providing him with an outstanding opportunity to develop personally and professionally.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2020

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERSITY OF WARWICK
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 224 933,76
Indirizzo
KIRBY CORNER ROAD UNIVERSITY HOUSE
CV4 8UW COVENTRY
Regno Unito

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Regione
West Midlands (England) West Midlands Coventry
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 224 933,76
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