Projektbeschreibung
Mit Sauerstoff kumulative kationische und anionische Redoxprozesse für wiederaufladbare Batterien nutzen
Reduktions-Oxidations-Reaktionen (Redoxreaktionen) beinhalten die Übertragung von Elektronen zwischen zwei chemischen Reaktionspartnern. Der Elektronenspender wird „oxidiert“ und der Empfänger „reduziert“. Redoxreaktionen sind in der Natur und in technischen Verfahren einschließlich der elektrochemischen Energieumwandlung und -speicherung allgegenwärtig. Anionische Redoxreaktionen, bei denen Sauerstoff als Anion dient, können die Kapazität konventioneller kationischer Übergangsmetall-Redoxreaktionen erhöhen, was eine enorme Steigerung der Energiedichte und eine leistungsfähige Alternative zu den heute üblichen Lithium-Ionen-Batterien verspricht. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen werden im Rahmen des Projekts OXYPOW neue und verbesserte lithiumreiche Schichtoxidkathoden mit kumulativen kationischen und anionischen Redoxprozessen mittels Kristallstrukturveränderung und Abstimmung lokaler Kation-Kation-Wechselwirkungen entwickelt.
Ziel
The recent discovery of anionic redox chemistry has unveiled a new transformational paradigm for designing sustainable rechargeable batteries with superior energy density. Li-rich layered oxide (LLO) cathodes exhibiting oxygen redox activity can deliver exceptional capacities (> 40% higher than state-of-the-art NMC811), due to the cumulative cationic and anionic redox processes. However, the LLOs suffer from poor energy efficiency, reduced power density and voltage decay, caused by progressive irreversible migration and trapping of transition metals in intermediate sites in the structure during operation. In this context, the aim of the project is to target new LLO polymorphs with improved stability and performance through crystal engineering of the oxygen stacking sequence and tuning of local cation-cation interactions. First, I will leverage my expertise in in situ X-ray/neutron diffraction and total scattering methods to study the evolution of the atomic structure (average and local) during synthesis of selected LLO compositions. This will (1) dramatically reduce the time needed to cover parameter space, (2) facilitate identification of the optimal reaction conditions for specific LLO polymorphs, and (3) provide fundamental mechanistic insight. Secondly, this information will be used to target LLOs with different structural configurations and systematically examine the relationship between their electrochemical performance and structural evolution during operation. Thirdly, I will investigate the charge compensation mechanisms (cationic and anionic) of the materials, which will be related to the structural changes as well as electrochemical data to yield a complete mechanistic picture of the synthesis-structure-property relationship in the system. This fundamental groundwork will allow development of a fabrication strategy for the next generation of sustainable high-performance cathode materials exploiting the untapped electrochemical potential of oxygen.
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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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.
28006 MADRID
Spanien
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.