Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

On Photo-enhanced Transport in Ionically Conducting Solids

Description du projet

La lumière pourrait faciliter le transport des ions dans les piles à combustible et les batteries

Les conducteurs d’ions rapides sont essentiels au fonctionnement des piles à combustible à oxyde solide, des électrolyseurs à oxyde solide et des batteries. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet OPTICS cherchera à savoir si la lumière est susceptible de stimuler le transport des ions dans les conducteurs oxyde-ion (O-ion, H-ion et Li-ion) qui présentent un intérêt technologique. Le projet utilisera des mesures de diffusion de traceurs sur des films minces épitaxiaux, ainsi que des simulations aux échelles microscopique et macroscopique afin d’identifier les mécanismes qui régissent les interactions photon-ion. La maîtrise d’un transport ionique induit par la lumière pourrait déboucher sur une nouvelle classe de piles à combustible, d’électrolyseurs et de batteries.

Objectif

Ionic conducting materials form the basis of solid oxide fuel cells, solid oxide electrolyser cells, and batteries, which form a key component of the EU Energy 2050 long-term strategy. There is a need to develop faster ionic conductors, however progress has been slow. Recently, several studies have demonstrated photo-enhanced iodine-ion diffusion as well as suggested interactions between photons and oxygen-ion defects in oxide materials may be possible. The proposed research plan, OPTICS, aims to address the question: Can changes in ion transport be enhanced in technologically relevant ionically conducting oxides (O-ion, H-ion, and Li-ion) by light illumination?

There are challenges in studying these effects using conventional methods. Namely, absorption only occurring at the surface in thick samples, artefacts in conductivity measurements stemming from photocurrents and electrode effects, and difficulties understanding the mechanisms due to the indirect nature of photon-ion interactions. In OPTICS, these challenges will be overcome employing isotopic tracer diffusion measurements on epitaxial thin films carried out in tandem with atomistic and continuum simulations to identify the underlying mechanisms. Combining the Host’s (Prof. Roger De Souza) expertise in tracer diffusion and atomistic modelling with the Applicants experience with optical measurements on epitaxial films, photo-enhanced ionic diffusion will be studied experimentally and computationally in the bulk, at surfaces, and at interfaces of nanostructured materials. Light-enhanced ionic transport has the potential, though OPTICS, to lead to substantial improvements in technologically relevant ionic conductors leading to a new class of photo-ionic fuel cells, electrolysers, and batteries.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

RHEINISCH-WESTFAELISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN
Contribution nette de l'UE
€ 162 806,40
Adresse
TEMPLERGRABEN 55
52062 Aachen
Allemagne
Région
Nordrhein-Westfalen Köln Städteregion Aachen
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 162 806,40