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Advancing Sodium-ion Battery Cycle Life: Understanding Degradation in Hard Carbon Anodes

Projektbeschreibung

Die Lebensdauer von Natriumbatterien verlängern

Natrium-Ionen-Batterien (NIB) sind aufgrund ihrer Kosten- und Ressourcenvorteile eine echte Alternative zur lithiumbasierten Energiespeicherung. Ihre kurze Lebensdauer ist jedoch weiterhin eine Herausforderung. Hartkohlenstoff, das vielversprechendste Anodenmaterial, weist zwar eine gute Energiedichte auf, zersetzt sich aber zu schnell. Die zugrundeliegenden Mechanismen dieses Abbaus sind aktuell kaum bekannt. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen werden im Projekt EISNMR hochmoderne Verfahren wie elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) und magnetische Kernresonanz (MKR) eingesetzt, um das Verhalten von Natriumionen an der Elektrodengrenzfläche zu erforschen. Durch die Untersuchung des Ladungstransfers und der Bildung von Festkörperelektrolyt-Zwischenphasen bei unterschiedlichen Temperaturen und Elektrolytzusammensetzungen soll die Ursache für den Abbau aufgedeckt und stabilere Natrium-Ionen-Batterien mit längerer Lebensdauer entwickelt werden.

Ziel

Na-ion battery (NIB) is the most promising technology among the next generation battery technologies. The main issue facing NIB is in their low cycle life. Limited cycle life of Na batteries results from degradation mechanisms occurring at both the cathode and the anode. While multiple cathode materials have been developed, the best-performing anode material remains hard carbon. Despite hard carbon's acceptable energy density, it suffers from inadequate cycle life. Significant efforts have been made to understand Na storage mechanisms in hard carbon. However, little effort has been devoted to understanding the degradation mechanisms and strategies to mitigate them. I propose research spanning multiple scales to evaluate the mechanisms causing degradation in hard carbon anodes and develop strategies to inhibit them, focusing on SEI and charge transfer mechanisms, and their influence by various operating parameters. This work will involve intensive mechanistic studies of Na-ion charge transfer and interfacial processes by conducting in-situ Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) measurements, which will identify and quantify the contributions of both Na-ion charge transfer and interface to hard carbon degradation. I will employ hard carbon symmetric cell configuration that allows for detailed analysis without the contribution from other electrodes. I will scale this mechanistic work with various parameters including electrolyte composition and temperature. The results will identify the primary contributors to the low cycle life of hard carbon anodes and bring strategies to extend their cycle life.

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-2024-PF-01

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

Koordinator

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
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.

€ 276 187,92
Adresse
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN CAMBRIDGE
Vereinigtes Königreich

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Region
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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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