Description du projet
Des batteries potassium-ion à haute performance intégrant des matériaux d’électrode de haute technologie
Les prix du lithium montent en flèche et les chaînes d’approvisionnement se heurtent à des difficultés croissantes. Le potassium constitue un matériau de substitution abondant et peu coûteux. Cependant, les batteries potassium-ion (KIB) présentent une durée de vie courte, un faible contenu énergétique et des temps de charge longs, ce qui limite leur utilisation dans les véhicules électriques et pour le stockage des énergies renouvelables. Le projet POSIDON, financé par l’UE, prévoit de relever ces défis en développant des KIB hybrides avancés utilisant des cadres métallo-organiques (MOF) et des dérivés du graphène. Les cathodes comporteront des nanofils métalliques et MOF coaxiaux dopés avec des molécules redox-actives pour améliorer la conductivité et la capacité. Les anodes innovantes en 2D conçues à partir de dérivés du graphène serviront d’hôtes pour les atomes métalliques uniques, améliorant le dépôt de potassium et l’affinité pour le potassium tout en empêchant les processus qui réduisent le cycle de vie et la sécurité.
Objectif
Potassium ion batteries (KIBs) offer unique opportunities for low-cost, sustainable, and high-performance electrochemical energy storage required for the electrification of transportation, and for storing energy from renewable but intermittent resources. However, concerted efforts are required to tackle the challenges of KIBs, such as the short life, low energy content, and long charging time. POSIDON will leverage the versatile material toolbox of metal-organic frameworks (MOFs) and graphene derivatives (core expertise of the applicant and host institution, respectively) to design and develop efficient electrode materials, and introduce a paradigm shift in KIBs performance. POSIDON will build advanced hybrid K-ion batteries (HyKIBs) by engineering and studying 1) strategically designed cathodes based on coaxial metallic/MOF nanowires doped with redox-active molecules to boost the conductivity and capacity, and 2) sophisticated two-dimensional anodes based on graphene derivatives with dense out-of-plane and in-plane functionalities as hosts for single metal atoms, acting as nucleation centers for the improvement of reversible deposition and stripping of potassium, of potassiophilicity and impeding dendrite formation, which is catastrophic for the life-cycle and safety. These electrodes will dramatically improve the capacity, the energy content of the HyKIBs, and prolong their life. Moreover, the high porosity of MOFs and the conductivity of the envisioned electrode architectures will promote potassium diffusivity for fast-charging operation. POSIDON will deliver practical cells of HyKIB devices with high performance to pave the way towards the commercialization of potassium-based energy storage, which is vital for a low carbon, sustainable, and fossil-fuel-independent civilization.
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: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- ingénierie et technologie nanotechnologie nanomatériaux nanostructures bidimensionnelles graphène
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métal alcalin
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.4.1 - Widening participation and spreading excellence
PROGRAMME PRINCIPAL
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HORIZON.4.1.5 - Fostering brain circulation of researchers and excellence initiatives
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-WIDERA-2022-TALENTS-04
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
771 47 Olomouc
Tchéquie
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.