Descrizione del progetto
Una tecnologia avanzata e sostenibile per le batterie
Le batterie allo stato solido, una tipologia avanzata di tecnologia che impiega elettroliti solidi al posto di quelli liquidi o gel presenti nelle tradizionali batterie agli ioni di litio, offrono migliori prestazioni in termini di densità di energia, sicurezza e durata di vita, che le rendono ideali per applicazioni quali i veicoli elettrici e l’elettronica di consumo. Ciononostante, l’utilizzo di elettroliti allo stato solido dotati di una struttura disordinata (i cosiddetti elettroliti vetrosi) in tali tipi di batterie non è tuttora ottimale. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto MultiBat si propone di affrontare le sfide associate ai rischi di frattura fragile e alla scalabilità nella produzione di elettroliti vetrosi. I ricercatori utilizzeranno la modellizzazione multiscala e multifisica per comprendere le modalità di comportamento di tali elettroliti su diverse scale, nonché per svelarne le proprietà materiali. Si prevede che il lavoro svolto nell’ambito del progetto consentirà di migliorare la sicurezza e l’efficacia delle batterie allo stato solido.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinatore
9220 Aalborg
Danimarca