Description du projet
Une technologie avancée de batterie durable
Les batteries à électrolyte solide (SSB) sont un type avancé de technologie de batterie qui utilise des électrolytes solides au lieu d’électrolytes liquides ou gélifiés utilisés dans les batteries lithium-ion traditionnelles. Leur densité énergétique plus élevée, leur sécurité améliorée et leur plus longue durée de vie, fait des SSB des candidats idéaux pour des applications telles que les véhicules électriques et l’électronique grand public. L’utilisation d’électrolytes à l’état solide avec une structure désordonnée (les électrolytes vitreux) dans les SSB requiert toutefois quelques ajustements. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet MultiBat se propose de relever les défis liés à la rupture fragile et à l’extensibilité de la production d’électrolytes vitreux. Les chercheurs s’appuieront sur une modélisation multi-échelle et multi-physique pour comprendre le comportement des électrolytes vitreux à différentes échelles et révéler les propriétés des matériaux. Ces travaux devraient améliorer la sécurité et l’efficacité des SSB.
Objectif
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.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
9220 Aalborg
Danemark