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Developing high-energy tellurium/selenium redox-amphoteric conversion cathode chemistry for aqueous aluminum batteries

Descrizione del progetto

Batterie avanzate in alluminio per alimentare lo stoccaggio dell’energia

La ricerca di soluzioni sostenibili per lo stoccaggio dell’energia costituisce una sfida, soprattutto quando si tratta di sviluppare sistemi efficienti, economici e dotati di elevati profili di sicurezza. Sebbene le batterie ricaricabili acquose in alluminio siano promettenti per la loro sicurezza e convenienza, le loro prestazioni sono penalizzate da una cinetica scadente e da una rapida perdita di capacità, limitazioni dovute principalmente all’elevata densità di carica dello ione Al3+. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto TSRA si prefigge di innovare le batterie acquose Al-Te e Al-Se. Utilizzando la chimica di conversione redox-anfotera, in cui Te o Se cambiano stati di valenza durante le fasi di carica e scarica, il progetto mira a migliorare le prestazioni delle batterie. Attraverso lo screening degli elettroliti e l’ottimizzazione dei materiali, TSRA si propone di realizzare un sistema di batterie che offra prestazioni simili a quelle delle controparti agli ioni di litio.

Obiettivo

Rechargeable aqueous aluminum battery (AAB) system is potential candidate for sustainable energy storage systems at a grid-scale, owing to their high safety, sustainability and low cost. However, the existing cathode chemistry (intercalation/deintercalation mechanism) exhibits poor kinetics caused by extremely high charge density of Al3+ ion due to the small ionic radius of Al3+ ion (0.39 Å versus 0.59 Å of Li+) and trivalent nature, leading to a restricted energy density and fast capacity fade. Those drawbacks hinder their extensive applications. In this project, we will aim to develop high-performance and innovative aqueous Al-Te and Al-Se batteries by creative redox-amphoteric conversion electrochemistry which means Te or Se will undergo positive and negative valance state during charging and discharging. To realize this goal, we will firstly screen the aqueous based electrolyte and create the appropriate electrolyte which can realize the redox-amphoteric conversion electrochemistry of Te and Se. And further we will explore the underlying specific mechanism of the whole electrochemistry by combining in-situ characterization technologies and molecular dynamics simulation. Moreover, the performance will be optimized by adjusting host materials, separator and anode. Finally, the device on pouch cell level will be demonstrated to clear as practical application. This project will enable the researcher to broaden her knowledge and have more comprehensive knowledge frame which is vital for her future career. Upon successful implementation of this project, due to the dual-ion charge storage mechanism and multi-electron transfer, the well-designed AAB could exhibit state-of-the-art performance among AABs and even approach the energy density of commercial lithium batteries. Meanwhile, this novel redox-amphoteric conversion electrochemistry will be an important extension of battery knowledge, and the proposed mechanism will be milestone in this direction.

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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

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

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

VYSOKA SKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKA V PRAZE
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 166 278,72
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato
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