Description du projet
Améliorer l’efficacité des batteries de nouvelle génération
Pour faire face à l’escalade de la crise climatique, des batteries rechargeables plus efficaces sont essentielles pour optimiser les sources d’énergie durables. Les technologies actuelles des batteries ne permettent pas de répondre à la demande de stockage d’énergie de nouvelle génération. L’un des principaux défis consiste à comprendre et à contrôler la chimie à l’interface électrode-électrolyte, où l’interphase électrolyte solide (SEI pour «solid electrolyte interphase») joue un rôle crucial. La SEI doit favoriser un transport continu des ions, mais les mécanismes ne sont pas entièrement compris. Dans ce contexte, le projet SEISPY, financé par le CER, vise à combler cette lacune en utilisant des techniques avancées de RMN pour sonder la dynamique des ions au niveau atomique. L’objectif est de découvrir les composants de la SEI et leur rôle dans l’échange d’ions, afin de concevoir des batteries de nouvelle génération de qualité supérieure.
Objectif
More efficient rechargeable batteries must be developed for utilizing sustainable energy sources and stopping the rapidly advancing climate change. The current technology cannot be merely extended for the next-generation storage systems. New approaches are required, especially for understanding and controlling the complex chemistry at the electrode-electrolyte interface. It has already been established that such control can, in principle, be realized by the solid electrolyte interphase (SEI), a stable passivating layer formed on the electrode. Such a layer should enable continuous transport of ions across it, but the fundamental understanding of what SEI components and architectures may give rise to such transport is not yet available. The ultimate goal of this ERC project is to establish structure-function correlation for the SEI by implementing methodologies for directly probing interfaces at the atomic-molecular level and for guiding the design of novel interphases.
We will achieve this goal by introducing to materials science a set of NMR 'tools' based on chemical exchange saturation transfer (CEST), commonly used to study dynamics in biomolecular-NMR. Here we propose to develop variants of CEST to probe ion dynamics across the SEI. Implementing these new approaches in situ, we will disentangle the multistep transport process at the electrolyte-SEI-electrode interfaces. Coupled with sensitivity enhancement by Dynamic Nuclear Polarization from inherent polarization sources, we will identify the SEI components participating in the ion exchange processes. Integrating our results with the battery performance, we will determine the pathways and bottlenecks for transport across the SEI.
Applying advanced NMR methods combined with controlled surface chemistry to state-of-the-art battery materials, such as lithium and beyond metal anodes, high-energy cathodes and composite electrolytes, we will establish design rules for next-generation energy storage systems.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
7610001 Rehovot
Israël