Descrizione del progetto
Un nuovo progetto per le batterie allo stato solido
Le auto elettriche hanno bisogno di batterie più leggere in grado di immagazzinare più energia. Il silicio è un’ottima scelta perché trattiene dieci volte più energia della grafite. Tuttavia, il silicio si gonfia e si rompe quando si carica, rovinando la batteria. Il progetto TWIN-SiNERGY, finanziato dal CER, intende risolvere questo problema costruendo una batteria allo stato solido che non si rompe. Utilizzano un componente in silicone poroso 3D e un materiale polimerico solido per gestire il rigonfiamento senza strumenti pesanti. Gli scienziati utilizzeranno immagini dal vivo e modelli al computer per vedere come funziona la batteria sotto stress. Questo progetto intende rendere il silicio una componente forte della prossima generazione di automobili europee, contribuendo così a creare una fornitura stabile per il futuro dei trasporti verdi in Europa.
Obiettivo
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.
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.
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.
- scienze naturali scienze chimiche scienze dei polimeri
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalloidi
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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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.
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.
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-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-COG
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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.
E1 4NS LONDON
Regno Unito
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.