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Multiscale Modeling of Glassy Electrolytes for Solid-State Batteries

Projektbeschreibung

Fortgeschrittene nachhaltige Batterietechnologie

Festkörperbatterien sind eine fortgeschrittene Batterietechnologie, bei der feste Elektrolyte anstelle der in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien verwendeten flüssigen oder Gel-Elektrolyte verwendet werden. Festkörperbatterien weisen eine höhere Energiedichte, verbesserte Sicherheit und längere Lebensdauer auf, was sie ideal für Anwendungen wie Elektrofahrzeuge und Unterhaltungselektronik macht. Die Verwendung von Festkörperelektrolyten mit ungeordneter Struktur – sogenannten glasartigen Elektrolyten – in Festkörperbatterien erfordert jedoch noch eine gewisse Feinabstimmung. Ziel des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts MultiBat ist es, Herausforderungen im Zusammenhang mit Sprödbruch und Skalierbarkeit bei der Herstellung glasartiger Elektrolyte anzugehen. Die Forschenden werden Multiskalen- und Multiphysikmodelle einsetzen, um zu verstehen, wie sich glasartige Elektrolyte in verschiedenen Maßstäben verhalten, und um die Materialeigenschaften zu ermitteln. Es wird erwartet, dass die Arbeiten die Sicherheit und Wirksamkeit von Festkörperbatterien verbessern.

Ziel

New energy storage solutions are required for enabling a sustainable society. Solid-state batteries (SSBs) are promising candidates due to their safety and higher energy density compared to conventional batteries. Particularly, the adoption of solid-state electrolytes with a disordered structure, i.e. glassy electrolytes, has garnered attention due to their superior ionic conductivity, interfacial stability, and reduced dendrite formation compared to crystal electrolytes. However, challenges related to brittle fracture, scalable production, and multiscale modeling impede large-scale commercialization of SSBs.

This project aims to establish a multiscale, multiphysics model for glassy electrolytes in SSBs across varying length and time scales. Initially, deep learning force fields for two glassy electrolyte families, namely lithium-aluminum-titanium-phosphate and lithium thiosilicate, will be developed based on training data generated using ab initio molecular dynamics (Work Package 1). Based on this, large-scale molecular dynamics simulations will be used to clarify the lithium diffusion and fracture mechanisms within the glassy electrolytes at the atomic scale (Work Package 2). Lastly, a multiscale, multiphysics model will be constructed by integrating finite element methods with macro atomistic ab initio dynamics simulations to simultaneously account for electrochemical reactions, heat transfer, and mechanical deformation (Work Package 3).

Aalborg University's excellent research environment and the expertise of the fellow applicant (multiphysics modeling) and supervisor (molecular dynamics, glasses) will ensure the achievement of the projects objectives and the broad dissemination of the findings. By advancing theoretical insights into the behavior of glassy electrolytes, the study will contribute to safer and more efficient batteries. The fellow applicant will also emerge from the project with new skills and the ability to lead an independent research group.

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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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

AALBORG UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 230 774,40
Adresse
FREDRIK BAJERS VEJ 7K
9220 AALBORG
Dänemark

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Region
Danmark Nordjylland Nordjylland
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

Keine Daten
Mein Booklet 0 0