Ziel
This proposal will develop a game-changing paradigm to design, synthesize, and functionalize porous electrode materials with far-reaching consequences in electrochemical science and engineering. Focusing on the Fe-air redox flow battery (FAIR-RFB), which holds promise for low-cost, long duration energy storage, I will employ an interdisciplinary approach bridging (electro)chemical engineering, materials science, and computational design to address the following fundamental challenges:
(1) I will elucidate the role of the porous electrode microstructure. I will introduce a new methodology that couples evolutionary algorithms with microstructure-informed simulations to predict ideal electrode geometries. A versatile synthetic platform, non-solvent induced phase separation, will be leveraged to synthesize highly controlled 3D microstructures and train neural networks to accelerate the discovery of optimal geometries.
(2) I will determine to what extent surface moieties of the porous electrode influence transport phenomena, kinetics, and durability. I will employ electrografting of select molecules to functionalize porous electrodes and impart functional properties (wettability, activity, stability). I will perform nanoelectrochemical imaging to elucidate the role of electrode-coating-electrolyte phenomena.
(3) I will develop a novel electrochemical reactor architecture for high-power Fe-air RFBs. Building upon the two previous developments, I will synthesize tailored iron and air electrodes and leverage polymeric bipolar membranes to realize a high voltage and low resistance electrochemical cell. Advanced imaging techniques, i.e. energy- and wavelength-selective neutron imaging, will be employed to visualize reactive transport phenomena during operation, thus helping to address these questions.
The novel approaches developed in FAIR-RFB will enable breakthroughs in performance and durability of large-scale electrochemical energy storage systems.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
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5612 AE Eindhoven
Niederlande
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