Projektbeschreibung
Neuer Ansatz für mehr Energiedichte und Sicherheit von Batterien mit Metallanoden
Lithium-Batterien mit Metallanoden bergen zwar viel Potenzial für Energiedichte, doch durch das dendritische Lithiumwachstum können Kurzschlüsse oder thermische Durchbrüche auftreten. Finanziert über den Europäischen Forschungsrat wird im Projekt MULTIMETALBAT ein neues Paradigma für Metallanoden vorgestellt. Beim neuen Ansatz werden Elektrolyte mit einer Mischung aus mehreren Kationen hergestellt, was die Thermodynamik bei der Plattierung und dem Enzinken im Vergleich zu einfachen Metallanoden verändert. Das sollte die kinetische Konkurrenz zwischen verschiedenen Prozessen der elektrolytischen Abscheidung fördern und für mehr Stabilität der Interphase mit Festelektrolyt stärken. Die Forschenden zielen auf eine kritische Stromdichte für 3D-Metallwachstum von über 10 mA pro cm2, eine Energiedichte von 350 Wh/kg für 100 mAh Pouch-Zellen und mehr Sicherheit ab.
Ziel
Li metal is considered to be the holy grail anode material due to its high specific capacity and low standard redox potential and could, in theory, lead to the assembly of extremely high energy density cells. Metal anode based batteries, in general, represent the main viable option towards a leapfrog in terms of energy density when compared with current Li-ion technology, thus motivating important research efforts in Li-air, Li-Sulfur and, more recently, solid state batteries (SSB). Unfortunately, all of these technologies (even SSB) suffer from dendritic Li growth, eventually resulting in short circuit/thermal runaway. Requirements for smooth Li metal electrodeposition, mostly consist in the fine control of the cation mass transport through the solid electrolyte interphase (SEI), which in turn is governed by the composition, morphology and stability of the latter. Unfortunately, and after several decades of investigation, it is virtually impossible to achieve the perfect interphase/interface which can sustain thousands of cycles in real battery operation conditions. The main objective of MULTIMETALBAT is to bring a new paradigm for metal anode by developing electrolytes containing a mixture of multiple cations (Li+, Na+, K+, Ca2+ or Mg2+) which will modify the overall thermodynamics of plating and stripping when compared with conventional single metal anode. Kinetic competition between various electrodeposition processes will be promoted and the SEI will be engineered to sustain high mechanical, chemical and thermal stability, hence helping promoting homogeneous cation diffusion through it. Targeted figures of merit include: i) critical current density for 3D metal growth above 10 mA.cm-2 and ii) 350 Wh/kg energy density for 100 mAh pouch cells, almost doubling that of current Li-ion. Yet, the main objective of MULTIMETALBAT will be increased safety and extensive standard safety measurements will be performed on prototype cells and compared with Li-ion batteries.
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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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Thermodynamik
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Medizinische Biotechnologie Zelltechnik
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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.
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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.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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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.