Description du projet
Vers des batteries métalliques de nouvelle génération
L’électrodéposition est un processus utilisé dans diverses industries pour déposer une couche de matériau sur un substrat conducteur à l’aide d’un courant électrique. Bien qu’elles paraissent homogènes à l’œil nu, les surfaces métalliques déposées présentent une morphologie complexe à l’échelle nanométrique, formant souvent des structures dendritiques. Cela souligne clairement l’importance du contrôle de la croissance des métaux à l’échelle nanométrique. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet NanoDep vise à relever ce défi en développant des systèmes électrolytiques nanostructurés pour réguler les processus ioniques. Étant donné que l’efficacité de l’électrodéposition est cruciale pour les technologies de pointe, l’ingénierie moléculaire et les résultats du projet ouvriront la voie à la prochaine génération de batteries métalliques à haute énergie.
Objectif
"Even though electrodeposition processes have been used since the nineteenth century, it is remarkably challenging to control their behaviour on the nanoscale. To the naked eye, deposited metal surface appears homogeneous, yet their morphology at the nanoscale is anything but smooth, with ramified metal structures (dendrites) forming on their surface. The utility of electrodeposition for advanced technologies such as NextGen high-energy metal batteries is proportional to our ability to control metal growth at the nanoscale. In theory, this requirement may be accomplished through nanoscale control over ionic processes. Due to lack of appropriate material systems, it appears that examining and validating this hypothesis, much less meeting its requirements, is currently beyond reach. NanoDep envisions a future in which these requirements are met by the development of nano-structured electrolyte systems with well-ordered conductive and nonconductive nanodomains. Our early results suggest that we may be able to completely prevent uncontrolled dendritic formation by designing structured electrolytes that allow nanoscale regulation over local ionic transport processes. The goals of NanoDep are to (1) uncover the behaviour of uncontrolled nanoscale electrodeposition processes within nano-structured electrolytes, (2) prevent them, and (3) apply these newly acquired insights to the construction of a ""real-world"" system. To accomplish these goals, we will develop a novel in-situ electrochemical platform for investigating the spatiotemporal electrodeposition behaviour in well-ordered nano-structured model electrolytes. The model system insights and guidelines will be translated into ""real-world"" macroscale batteries using advanced molecular engineering and self-assembly methods. The successful development of well-ordered nano-structured electrolytes represents an important step toward NextGen high-energy metal batteries based on fully regulated electrodeposition processes."
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
91904 Jerusalem
Israël