Projektbeschreibung
Thermoelektrische Werkstoffe neu bewertet
Thermoelektrische Werkstoffe können Wärme direkt in Strom umwandeln und bieten daher vielversprechende Lösungen für die Energieerzeugung und Kühlung. Die derzeitigen thermoelektrischen Halbleiter finden in der Praxis jedoch nur begrenzte Anwendung, da sie nur eine geringe Leistungsabgabe und eine geringe mechanische Stabilität aufweisen. Das vom Europäischen Forschungsrat geförderte Projekt METHEL schlägt einen anderen Ansatz vor, bei dem Metalle als thermoelektrische Materialien genutzt werden, obwohl sie traditionell eine schwache thermoelektrische Reaktion aufweisen. Die Forschenden planen, die thermoelektrische Effizienz von Metallen zu erhöhen, indem sie die Streuung der Elektronen zwischen den Energiebändern genau abstimmen - ein Mechanismus, der bisher weitgehend unerforscht ist. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden die Leistung verbessern, indem sie allgemein verfügbare Materialien verwenden und kontrollieren, wie sich elektrische Ladungen durch sie bewegen. Dieser Ansatz könnte zu robusteren und effizienteren thermoelektrischen Geräten führen und neue Möglichkeiten für zukünftige Energie- und Kühltechnologien eröffnen.
Ziel
Thermoelectric (TE) materials directly transform thermal into electrical energy and vice versa, making them promising for a plethora of applications in refrigeration or power generation. However, state-of-the-art semiconductors in the focus of current research did not make the leap into broad applications due to low power density and poor mechanical properties. Metallic systems would be superior in this regard, but remained largely neglected by the TE community over the past decades due to their small TE effect.
This fundamental research project focuses on realizing high TE performance in metals via tuning of electronic interband scattering – an innovative enhancement principle cardinally different from those applied so far in semiconductors. Using this paradigm, we want to realize
- unprecedented TE power factors
- metallic TE with superior functional properties from highly abundant, cheap materials
- tight control of energy-dependent electronic transport by scattering off topological flat bands
Despite enormous efforts for decades, largely focusing on a reduction of thermal conductivity in semiconductors, these intriguing research issues remain unsolved calling for a novel concept.
We tackle these issues by focusing on metals, where the lattice thermal conductivity is irrelevant compared to the electronic contribution (Wiedemann-Franz law), thus confining the multi-parameter optimization problem to a sole enhancement of the Seebeck coefficient S. The latter we achieve by selectively reducing the mobility of holes (or electronic carriers) by interband scattering from localized states, leveraged by tuning of electronic bandwidth and geometrical frustration – concepts introduced from correlated electron physics. Promoted by the PI’s versatile expertise in studying charge transport in solids, METHEL explores high-performance metallic TE by the synergistic combination of synthesis, spectroscopy, microscopy and high-throughput computational materials screening.
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.
- Technik und Technologie Maschinenbau Thermodynamik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Sozialwissenschaften Rechtswissenschaften
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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.
1040 Wien
Österreich
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.