Projektbeschreibung
Effizientere Photoelektroden zur Wasserspaltung
Durch Wasserspaltung erzeugter grüner Wasserstoff bildet einen Eckpfeiler zukünftiger nachhaltiger Energiesysteme. Photoelektrochemische Zellen bieten einen vielversprechenden Ansatz für diesen Prozess, denn in ihnen dient Sonnenlicht der Wasserstoff- und Sauerstofferzeugung. Allerdings weisen sie eine geringe Effizienz und Materialinstabilität auf. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts POTENTIAL wird das Verhalten von Halbleitergrenzflächen auf atomarer Ebene unter angelegter Vorspannung untersuchen, was ein entscheidender, aber noch wenig erforschter Aspekt der Leistung photoelektrochemischer Zellen ist. Mithilfe von Bismutvanadat als Modellsystem werden fortgeschrittene Rechenmethoden eingesetzt, um Materialien im Kontakt mit Wasser und ausgewählten Elektrolyten zu simulieren. Das Team von POTENTIAL untersucht Grenzflächenstrukturen, elektronische Eigenschaften und Reaktionswege unter realistischen Bedingungen mit dem Ziel, die Entwicklung effizienter, stabiler Photoelektroden für die Wasserspaltung zu unterstützen.
Ziel
This project will investigate aqueous semiconductor interfaces for water splitting applications, using advanced computational chemistry methods. Green hydrogen, produced from water electrolysis using renewable energy, is expected to play a key role in the energy transition and cover approximately 10% of the EU’s energy needs by 2050. One promising production route is using photoelectrochemical cells (PECs), where photogenerated charge carriers in semiconductor electrodes catalyse the hydrogen and oxygen evolution reactions. However, the commercialization of PECs is hindered by low efficiencies, material instability, and cost.
Optimizing the performance of PECs requires a thorough understanding of the solid/electrolyte interface under operating conditions. These systems are challenging to probe experimentally, and most computational studies, while extremely useful, often ignore the experimentally relevant effect of the applied electrode potential. Moreover, the few approaches that allow the incorporation of bias in the simulations, come with several shortcomings, such as relying on implicit solvents or requiring the use of prohibitively large systems for the accurate modelling of semiconductors.
With bismuth vanadate (BiVO₄) as our model system, in this project we will leverage recent advances in computational chemistry to (i) develop and apply machine learning interatomic potentials to simulate BiVO₄ in contact with explicit water and selected electrolytes, (ii) examine the impact of electrode potential on interfacial structure and electronic properties, and (iii) explore water oxidation pathways using enhanced sampling techniques. This project will advance the atomic-scale modelling of electrochemical interfaces in realistic conditions through an integrated simulation framework, and will provide valuable insights into interfacial structures, electronic properties, and reaction mechanisms, that will guide the design of efficient, stable photoelectrodes.
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 Elektrochemie Elektrolyse
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Nachübergangsmetalle
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz maschinelles Lernen
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
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.
1015 Lausanne
Schweiz
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.