Descrizione del progetto
Un’architettura per batterie rivoluzionaria consente la programmazione delle dinamiche dei portatori di carica
Le batterie sono una delle principali forze trainanti alla base dell’obiettivo comunitario di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. A livello pratico, le batterie sono soggette a problematiche relative a prestazioni reali quali incendiabilità, esplosione e il numero di volte che è possibile caricarle e scaricarle senza determinarne il deterioramento. Questi problemi sono per lo più associati a interazioni microscopiche di ioni ed elettroni complesse e incontrollabili in interfacce dinamiche, nonché a una migrazione caotica dei portatori di carica. Il progetto QUEEN, finanziato dall’UE, intende risolvere tali questioni e trasformare la tecnologia per batterie introducendo il controllo delle dinamiche di questi portatori. I ricercatori svilupperanno una piattaforma quantistica di stoccaggio dell’energia di superscambio con una fabbricazione di nanomateriali bidimensionali ibridi atomicamente precisa allo scopo di trasformarli in materia programmabile. Il progetto promette inoltre di sbloccare il pieno potenziale dei materiali bidimensionali in vari campi, quali biologia, elettronica flessibile e spintronica.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
34469 Maslak, Istanbul
Turchia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.