Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Directed Evolution of Metastable Electrocatalyst Interfaces for Energy Conversion

Opis projektu

Przełom w elektrokatalizie dzięki materiałom o wysokiej entropii

Postęp w dziedzinie elektrokatalizy wymaga lepszego zrozumienia i kontrolowania metastabilnych aktywnych granic międzyfazowych katalizatorów, które ulegają przemianom w warunkach reakcji. Tradycyjne metody koncentrują się na statycznych stanach początkowych, co prowadzi do ograniczonego postępu w przypadku katalizatorów w formie pojedynczego pierwiastka lub dwuskładnikowego stopu. W związku z tym finansowany ze środków UE projekt DEMI będzie poświęcony badaniu rozległych, wielowymiarowych przestrzeni katalizatorów w oparciu o materiały o wysokiej entropii. Łącząc modelowanie teoretyczne, wysokoprzepustową syntezę i zaawansowane techniki operando, zespół projektu DEMI opracuje nowe, stabilne i aktywne elektrokatalizatory. Wśród najważniejszych innowacji znajdą się badania przesiewowe metodą ewolucyjną, przyspieszona charakterystyka w skali atomowej i wysokoprzepustowe eksperymenty operando. Dzięki opracowaniu teorii metastabilności i wykorzystaniu metod aktywnego uczenia się projekt DEMI umożliwi rozwój elektrokatalizy na potrzeby kluczowych procesów konwersji energii, w tym reakcji redukcji tlenu i redukcji dwutlenku węgla.

Cel

It is our aim to transform the research field of electrocatalysis from the established “initial (as-synthesized) state approach” to a data-centric understanding of the metastable active interface of electrocatalysts, constantly evolving under reaction conditions. We want to overcome the limitations of elemental or binary alloy catalysts by exploring and exploiting high entropy materials (HEM) as a discovery platform for sustainable materials, with the aim to identify in the extremely large, multidimensional search space new electrocatalysts that are both stable and active.
To understand and control the active interface of HEM electrocatalysts, we combine the core expertises of the PIs: theoretical modelling and simulations, high-throughput synthesis and characterization, nanoparticle synthesis, electrochemical operando techniques as well as machine learning. Our synergistic approach will significantly advance these individual competences by key conceptual innovations: (i) Evolutionary screening of micro-libraries to efficiently identify stable materials covering the complete HEM composition space; (ii) Accelerated atomic-scale characterization of HEM surfaces by combining combinatorial HEM synthesis with atom probe tomography; (iii) High-throughput operando experiments with thin film material libraries; (iv) Developing inverse activity-structure relationships and theoretical descriptors for metastability; v) Implementing active learning approaches based on materials informatics and using a semantic data lake.
We will establish a theory of metastability as a core concept for the understanding of electrocatalysis for the most important energy conversion reactions: oxygen reduction and evolution, and CO2 reduction. Instead of passively accepting the degradation of catalysts during operation, we will direct the evolution through the highly multidimensional space towards long-lasting, active HEM interfaces.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2023-SyG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

KOBENHAVNS UNIVERSITET
Wkład UE netto
€ 2 498 340,00
Koszt całkowity
€ 2 498 340,00

Beneficjenci (4)