Projektbeschreibung
Bahnbrechende Batteriearchitektur zur Programmierung der Ladungsträgerdynamik
Für das Ziel der EU, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, stellen Batterien eine wichtige Triebkraft dar. In der Praxis leiden Batterien unter realen Leistungsproblemen wie Feuer, Explosionen und Anzahl der möglichen Lade- und Entladevorgänge, bevor ihre Leistung beeinträchtigt wird. Diese Probleme stehen hauptsächlich im Zusammenhang mit den komplexen und unkontrollierbaren mikroskopischen Elektronen- und Ionenwechselwirkungen an dynamischen Grenzflächen und der chaotischen Ladungsträgerwanderung. Das EU-finanzierte Projekt QUEEN strebt an, diese Probleme zu überwinden und die Batterietechnologie durch die Einführung einer Steuerung der Ladungsträgerdynamik zu verändern. Die Forschenden werden eine Quanten-Superaustausch-Energiespeicherplattform mit atomar präziser Herstellung von 2D-Hybrid-Nanomaterialien entwickeln, um diese in programmierbare Materie zu verwandeln. Das Projekt verspricht außerdem, das volle Potenzial von 2D-Materialien in der Biologie, flexiblen Elektronik und Spintronik zu erschließen.
Ziel
Batteries are a major driving force behind EU’s goal to be climate neutral by 2050–with net-zero greenhouse gas emissions. However, all batteries suffer from severe performance and safety challenges (fire and explosion) and fast-charging limitations due to two fundamental challenges:1) The complex and uncontrollable microscopic electron and ion interactions at dynamic interfaces; 2) The highly in-homogeneous electric field inside the battery cell that leads to chaotic carrier migration. In this project, I tackle these problems by developing a quantum super-exchange energy storage platform (QUEEN), which enables atomically precise fabrication of 2D hybrid nanomaterials effectively transforming them into programable matter. In QUEEN, my aim is 1) Developing a quantum arc pen electro pulse lithography (Q-ARC) technique including a nanoscale “pen” (ARC-PEN) with uniquely modified tips (special gas inlets/outlets) to remove/replace targeted atoms with great precision. 2) Using Q-ARC techniques, investigating novel patterns to fabricate an in-plane hybrid 2D material system with band gap engineering, Coulomb blockage and ballistic transport. 3) Leveraging QUEEN’s near atom-by-atom fabrication, to create an in-situ testing platform to investigate quantum phenomena at complex interfaces. QUEEN will enable the development of superior battery architectures with i) precise and programmable control carrier transport, ii) groundbreakingly thin battery operation distances (2nm-5nm between anode and cathode), iii) very high mobility/instantaneous ion transport, iv) blueprint for extra charge storage mechanism. My multidisciplinary background in advanced device engineering and physics will enable me to accomplish the ambitious goals of this project, which will transform battery technology going well beyond the state of art by introducing control to carrier dynamics. Furthermore, QUEEN unlocks the potential for 2D materials in areas like biology, flexible electronics and spintronic.
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).
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.
34469 Maslak, Istanbul
Türkei
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.