Projektbeschreibung
Neues Konzept für Festkörperbatterien
Für Elektrofahrzeuge werden leichtere Batterien gebraucht, die mehr Strom speichern können. Silizium ist hier eine gute Wahl, denn es kann zehnmal mehr Energie als Graphit speichern. Es quillt jedoch beim Laden auf und bricht, wodurch die Batterie Schaden nimmt. Das Team des ERC-finanzierten Projekts TWIN-SiNERGY plant, dieses Problem mit dem Bau einer Festkörperbatterie zu lösen, bei der kein Bruch auftritt. Es nutzt eine poröse 3D-Siliziumkomponente und ein festes Polymermaterial, um das Aufquellen ohne schwere Werkzeuge in den Griff zu bekommen. Das Wissenschaftsteam wird mithilfe von Live-Bildgebung und Computermodellen untersuchen, wie die Batterie unter Belastung funktioniert. Mit diesem Projekt wird das Ziel verfolgt, Silizium zum festen Bestandteil der nächsten Generation europäischer Autos werden zu lassen und damit einen Beitrag zur Schaffung einer stabilen Versorgung für die Zukunft des umweltfreundlichen Verkehrs in Europa zu leisten.
Ziel
Silicon (Si) presents a promising advancement over current graphite electrodes for high-energy automotive batteries, offering a tenfold greater capacity (3579 mAh g⁻¹). However, its application is hindered by substantial volume changes during charge/discharge cycling that causes rapid degradation. Overcoming this challenge is pivotal to achieve a climate-neutral society.
Redefining the conventional paradigm, TWIN-SiNERGY aims to deliver a transformative separator-free monolithic Si all-solid-state battery (ASSB) that far surpasses the current state-of-the-art in energy density, cycle life and charging speed. Notably, it overcomes the longstanding reliance on external pressurisation devices—a critical barrier in ASSBs that cause structural issues in the pack design while driving up costs.
This ambitious target will be achieved through my expertise and vision, driving the fabrication of a 3D Porous mSi electrode Reinforced with Integrated Multiscale Engineering (3D-PRIME) underpinned by a bottom-up multiscale manufacturing (BUMM) framework, followed by infiltration and in-situ polymerisation of a trifunctional solid polymer electrolyte. The resulting electrode will feature significantly improved mass transport, ionic and electrical conductivity, reaction kinetics, interfacial stability and reduced volume changes. This BUMM framework is guided by a deeper understanding of the multiscale electro-chemo-mechanical processes and the structure vs. property relationship in mSi electrodes. This is obtained through the integration of physical twin (i.e. operando imaging of a battery in operation) and digital twin (i.e. 3D physics-based and data-driven battery models) techniques.
With the rapidly expanding Si electrode industry, TWIN-SiNERGY is both timely and impactful, marking a significant departure from conventional design constraints in ASSBs. It will serve as a cornerstone in positioning Europe as a global leader in new battery chemistries.
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.
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.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Polymerwissenschaft
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Metalloide
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
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.
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.
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-ERC - HORIZON ERC Grants
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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-COG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
E1 4NS LONDON
Vereinigtes Königreich
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.