Ziel
The intrinsic limitation of Li-ion batteries (i.e. cost, safety, and sustainability) is imposing a strong demand for next-generation battery technologies based on resource-abundant elements. Among the top candidates for this purpose are Mg batteries. However, state-of-the-art Mg batteries still encounter numerous problems (e.g. low Coulombic efficiency, energy efficiency, energy density, and cycle life) and are far from mature to satisfy practical use. The disappointing performance of Mg batteries is dominantly assigned to the problematic interfacial charge transfer governed by the charge-dense Mg2+ at both the anodes and cathodes.
Here, I propose the ground-breaking concept of using molecule-customisable 2D crystalline polymers (2DCPs) as artificial electrode skins to regulate the interfacial Mg2+ transport and enable practical Mg batteries. Relying on dynamic imine and sp2-carbon linkage reactions, ultrathin 2DCPs with varying porosity, dense nucleophilic groups, and stable polymer skeleton will be synthesised as the artificial electrode skins for Mg batteries. Multifunctional 2DCPs are expected to promote practically useful Mg anode stripping/plating chemistry and high-voltage/high-capacity cathode chemistries by forcing Mg2+ desolvation and Mg2+-anion dissociation, allowing fast and selective interfacial Mg2+ transport, and inhibiting the parasitic reactions associated with the electrolyte. An integrated approach combining atom-level structure investigation, Mg2+-transport study, and electrode chemistry evaluation will establish the molecular design principle for the optimal electrode skins. Ultimately, with artificial electrode skins, the prototype configurations for practical Mg batteries will be formulated, offering intellectual property for future battery products. Besides, the acquired ion-transport knowledge will hold promise in many other applications, such as ion sieving, capacitive deionisation, and salinity gradient energy harvesting.
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 Chemiewissenschaften anorganische Chemie Erdalkalimetalle
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Polymerwissenschaft
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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.
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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.
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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.
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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-2023-STG
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01069 Dresden
Deutschland
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