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Unravelling the Metal-Hydride Thermodynamics of Size-Selected Magnesium Nanoalloys.

Projektbeschreibung

Wasserstoffspeicherung auf der Grundlage von Magnesiumhydriden

Wasserstoff gilt als eine äußerst vielversprechende saubere Energiequelle der Zukunft. Das Haupthindernis, das seinem flächendeckenden Einsatz in stationären und mobilen Energieanwendungen im Wege steht, sind die bestehenden Schwierigkeiten bei der Speicherung von Wasserstoffgas. Magnesiumhydride eignen sich aufgrund ihrer hohen gravimetrischen Kapazität, der geringen Kosten und ihres häufigen Vorkommens für die Verwendung in einer Wasserstoffwirtschaft. Auf dem Wege der Verringerung ihrer Stabilität in Magnesiumnanolegierungen könnte ihr Einsatz in praktischen Anwendungen gefördert werden. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt RHINE wird das Potenzial der Elektronenenergieverlustspektroskopie ausschöpfen, um den Metallhydridphasenübergang bei Magnesiumnanolegierungen zu erkunden. Zudem wird es die vierdimensionale Rastertransmissionselektronenmikroskopie nutzen, um zu erforschen, wie die Grenzfläche zwischen Magnesium und Magnesiumhydrid sowie die Dehnung die Destabilisierung beeinflussen.

Ziel

Hydrogen is an alternative future energy carrier. However, the drawback associated with its compact storage is still a scientific and technological challenge. Metal hydrides offer a suitable combination weighing both safety and cost. In particular, magnesium hydride (MgH2) is an ideal candidate with a high gravimetric capacity of 7.6 wt %, low cost, and abundance in nature. However, the high stability of Mg-H is a significant limitation for practical application. Although, recently, interface and strain induced-modification is proposed as a strategy to reduce the MgH2 stability in Mg nanoalloys. Nonetheless, they are not well understood in Mg nanoalloys. Moreover, understanding and interpreting these effects on a single nanoparticle (NP) from bulk measurement techniques is a significant problem. Since the effect of averaging and low spatial resolution plagues the collected data, it prevents in resolving the intrinsic impact of size, strain, and interface on a structure-property relationship of single NPs. Therefore, we propose (i) to use STEM-EELS with insitu gas holder(H2) at operando conditions in an aberration-corrected microscope to unravel the metal-hydride phase transition of individual Mg nanoalloys. (ii) apply state of the art iDPC and 4D-STEM to resolve the role of the interface and precise measurement of strain to identify the effect of destabilization on individual Mg nanoalloys. Moreover, advanced training on insitu TEM at DTU, iDPC, and 4D-STEM techniques @secondment and other transferable skills will diversify my competence further and positively impact my future career prospects and networking across Europe. The infrastructure/expertise at DTU, my experience, and knowledge in NP synthesis and hydrogen storage, along with the DTU support office, will ensure the successful implementation of the proposal. Finally, disseminating research and communication to the stakeholders and the general public will ensure the maximum impact of the project's results.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

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

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 328 968,00
Adresse
ANKER ENGELUNDS VEJ 101
2800 Kongens Lyngby
Dänemark
Region
Danmark Hovedstaden Københavns omegn
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 328 968,00