Projektbeschreibung
Elektrokatalysatoren mit hoher Kapazität zur Ausweitung der sauberen Brennstofferzeugung
Die Ausweitung der elektrochemischen Technologie, die erforderlich ist, um Abgasemissionen in grüne Brennstoffe umzuwandeln, ist nach wie vor das größte Hindernis für die kommerzielle Erzeugung. Während Elektrokatalysatoren im Labor unter idealisierten Bedingungen und bei geringer Leistung gute Ergebnisse liefern, versagen sie häufig, wenn sie in kommerzielle Elektrolyseure mit hoher Kapazität übertragen werden. Das ERC-finanzierte Projekt OPERATE soll dazu beitragen, dieses Problem zu lösen, indem komplexe chemische Reaktionen unter realistischen, industriellen Hochstrombedingungen analysiert werden. Zu diesem Zweck entwickelt das Forschungsteam fortgeschrittene Röntgenspektroskopieverfahren, um Einblick in die verborgenen dreiphasigen Grenzflächen zu erhalten, an denen gasförmige, flüssige und feste Katalysatoren miteinander in Wechselwirkung treten. Mithilfe ultradünner nanoporöser Membranen, die Flüssigkeiten und Gase voneinander trennen, wird das Team genau entschlüsseln, wie atomare Strukturen die Umwandlung von Wasserstoff und CO2 steuern, und so die schnelle Entwicklung kostengünstiger, massenproduzierbarer Katalysatoren ermöglichen.
Ziel
Electrochemical conversion is central to the net-zero transition, enabling hydrogen production from renewable energy and water, and the transformation of waste CO2 into valuable fuels and chemicals. However, these multi-step reactions take place at triple-phase boundaries which are challenging to experimentally access, limiting our understanding and thus ability to rationally design improved electrocatalysts. OPERATE will deliver new capabilities to observe the chemical state, intermediate species and underlying reaction mechanisms at these triple-phase boundaries under realistic reaction conditions, to inform the development of earth-abundant electrocatalysts for sustainable chemical production. Operando X-ray spectroscopy approaches will be developed to observe solid-liquid and solid-gas boundaries under high current-density and mass-transport regimes, using nano porous membranes to separate liquid and gas phases. Combinatorial screening of multicomponent nanoparticles, combined with high throughput electrochemical testing will enable mapping of the electrochemical and compositional parameter space such that operando characterisation can obtain the most detailed mechanistic insights. Control of composition, phase and size of multicomponent nanoparticles will tune the extent to which lattice oxygen participates in the oxygen evolution reaction, and the presence of synergistic sites to guide CO2 reduction towards desired products. In contrast to previous approaches, electrolyser-relevant current densities and mass-transport regimes will be used throughout the catalyst screening process to ensure translation to scaled-up devices, which will be confirmed using advanced operando studies with newly developed zero-gap electrolyser formats. OPERATE will thereby accelerate the development of electrocatalysts for gas-evolving and gas-consuming reactions, by revealing and understanding the underlying reaction mechanisms to inform rational catalyst design.
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 Katalyse
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
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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.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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
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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
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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.
OX1 2JD Oxford
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.