Descripción del proyecto
Una innovadora arquitectura de baterías permite programar la dinámica de los portadores de carga
Las baterías son una de las principales impulsoras del objetivo de la Unión Europea de lograr la neutralidad climática en 2050. En la práctica, las baterías adolecen de problemas de rendimiento real, como el fuego, las explosiones y el número de veces que pueden cargarse y descargarse sin degradarse. Estos problemas están asociados principalmente a las complejas e incontrolables interacciones microscópicas de electrones e iones en las interfaces dinámicas, así como a la migración caótica de los portadores de carga. El equipo del proyecto QUEEN, financiado con fondos europeos, pretende abordar estos problemas y transformar la tecnología de las baterías introduciendo control en la dinámica de los portadores de carga. Los investigadores desarrollarán una plataforma de almacenamiento de energía de superintercambio cuántico con la fabricación atómicamente precisa de nanomateriales híbridos bidimensionales (2D) para transformarlos en materia programable. También pretenden liberar todo el potencial de los materiales 2D en la biología, la electrónica flexible y la espintrónica.
Objetivo
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.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2021-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
34469 Maslak, Istanbul
Turquía
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.