Description du projet
Nouveau cadre pour les BFR métal-air avec des électrodes poreuses optimisées
L’intégration de batteries à flux redox (BFR) avec des batteries métal-air permet de créer des BFR hybrides métal-air, qui offrent la possibilité de stocker de l’énergie à faible coût si les problèmes d’efficacité sont résolus. Dans ces systèmes, les électrodes poreuses ont un impact significatif sur les performances en influençant la thermodynamique, la cinétique et le transport. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet TOPESMASH développera un cadre de calcul pour les BFR métal-air afin d’optimiser l’architecture des électrodes poreuses. Il s’agit de mettre en œuvre un modèle de calcul multi-échelle pour accélérer l’optimisation de la puissance et de l’efficacité électrochimique. Le projet se concentrera sur la mise à l’échelle et la fabricabilité des conceptions optimisées, en utilisant des modèles de calcul basés sur la physique à haute performance et des méthodologies de conception inverse pour l’optimisation de la topologie des électrodes poreuses en 3D.
Objectif
Redox flow batteries (RFBs) are a class of rechargeable electrochemical systems that are particularly promising for grid-level electricity storage. Integrating the advantages of RFBs with metal-air batteries results in hybrid metal-air RFBs, having great potential to unlock ultra-low-cost energy storage if certain efficiency issues are resolved. In these systems, porous electrodes are performance-defining components affecting the thermodynamics, kinetics, and transport phenomena. This project proposes to develop a computational framework of metal-air RFBs to optimize the architecture (topology, morphology, and microstructure) of the porous electrodes. This proposal is the first to implement a multi-scale computational model of metal-air RFBs for accelerating the optimization of the power and electrochemical efficiency of these systems by considering the up-scaling and manufacturability of the optimized designs. This will be achieved by developing high-performance physics-based computational models of metal-air RFB processes in different length scales and employing them in inverse design methodologies for topology optimization of 3D porous electrodes. The up-scaling and prototyping strategies will be based on triply periodic minimal surface (TPMS) metamaterial design principles that can for the first time produce high-resolution multi-scale and anisotropic designs of the porous electrodes. Prototypes will be produced using stereolithography 3D printing followed by carbonization to assess the performance of the inversely designed electrodes across different operating conditions. Verification, validation, and uncertainty quantification (VVUQ) approaches will be used to examine the validity of the multi-scale models. Moreover, the project considers moving towards the exascale computing paradigm by leveraging proper high-performance computing (HPC) techniques, enabling the models to simulate large-scale RFB systems more accurately in high resolution.
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.
- sciences naturelles sciences physiques thermodynamique
- sciences naturelles mathématiques mathématiques pures topologie
- sciences naturelles informatique et science de l'information logiciel logiciel d’application logiciel de simulation
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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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMME PRINCIPAL
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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-MSCA-2023-PF-01
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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.
5612 AE Eindhoven
Pays-Bas
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.