Projektbeschreibung
Innovativer Speichermechanismus steigert die Batterieleistung
Langlebige Batterien, die schnell aufgeladen werden können, sind für die Elektromobilität unerlässlich. Die erfolgreichsten Alkali-Ionen-Batterien haben eines gemeinsam: die Verwendung von Elektrodenmaterialien zum Direkteinbau. Diese Materialien bieten in ihrer Kristallstruktur ausreichend Platz für die reversible Integration der Alkali-Ionen, ohne dass es zu wesentlichen Umlagerungen kommt. Die Anzahl der Ionen, die reversibel eingefügt werden können, ist jedoch begrenzt. Das EU-finanzierte Projekt RACER wird einen völlig neuen Speichermechanismus für Ladungsträger einführen. Neben der typischen reversiblen Speicherung von Ionen im Kristallgitter des Elektrodenmaterials werden kontrollierte erweiterte Redoxreaktionen auf atomarer Ebene genutzt. So erhöht sich die Energiedichte erheblich und schnellere Ladezeiten werden erzielt.
Ziel
Lithium-ion batteries are the state-of-the-art electrochemical energy storage technology, sodium-ion batteries are about to become commercial, and potassium-ion batteries are attracting rapidly increasing interest. All these alkali-ion battery (AIB) technologies, especially the already or soon-to-be commercialized battery chemistries, have one common characteristic making them so successful – the use of insertion-type electrode materials. These materials provide sufficient space in their crystal structure for the alkali ions to be reversibly inserted, without causing substantial (irreversible) rearrangement. However, the fact that the ions can only occupy specific sites in the host lattice intrinsically limits the amount of ions that can be reversibly inserted.
The aim of this project is the development of a new family of electrode materials for AIBs, which is characterized by an innovative storage mechanism. This mechanism combines the benefits of a stable insertion-type host structure with an extended redox activity and additional available space for the alkali-ion charge carriers resulting from the introduction of carefully selected atomic redox centres (ARCs). Based on own preliminary results and new yet to be developed suitable host matrices and ARCs, and their comprehensive investigation by highly complementary ex/in situ and operando characterization techniques to gain an in-depth understanding of this new mechanism, we will develop specific guidelines and design criteria for the realization of such novel materials. These criteria and guidelines will be effectively evaluated by designing new materials which benefit of this new charge storage mechanism and, thus, enable long-term stable insertion-type AIBs with enhanced energy and power densities. Moreover, the results obtained will allow for an improved understanding of the redox behaviour of the highly active ARCs at the atomic level – a field of research that has been limited to theoretical studies so far
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
76131 Karlsruhe
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.