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Visualizing Transition Metal Ion Dissolution: Understanding Degradation in Ni-rich Layered Oxide Cathodes

Ziel

Ni-rich layered oxides LiNixMnyCozO2 (NMC, x ≥ 0.8) are among the most promising cathode materials for high-energy-density lithium-ion batteries due to their high theoretical capacity and reduced cost. However, interfacial electro-chemo-mechanical instabilities, particularly the dissolution of transition metals (TM) at the electrode–electrolyte interface, continue to compromise their long-term stability. TM dissolution interlinks phase transitions, parasitic interfacial reactions, and irreversible capacity loss, yet its underlying mechanisms remain elusive owing to the limited spatial and temporal resolution of conventional characterization techniques. This project proposes the development of a multimodal operando optical imaging platform capable of directly visualizing the spatial origin and dynamics of TM²⁺ dissolution at single-ion resolution. The platform integrates ion-localization optical nanoscopy (ION), developed by the applicant, with interferometric scattering (iSCAT) microscopy, a complementary technique introduced to battery research by the host group. This combination enables real-time, correlative mapping of TM ion release alongside lattice Li⁺ distribution within individual NMC particles. By synchronously visualizing Li⁺ heterogeneity and systematically evaluating the influence of electrolyte components (salts, solvents, and additives), this approach allows for mechanistic decoupling of lattice-driven and electrolyte-induced degradation pathways. The platform will enable quantitative assessment of electrolyte effects and guide the rational design of optimized cathode materials to improve the cycling stability of Ni-rich NMC cathodes. Beyond advancing fundamental insights into Ni-rich NMC cathode degradation, the proposed methodology establishes a versatile operando imaging framework applicable to other energy-dense TM-based cathode systems, such as lithium-rich layered oxides, where similar TM dissolution challenges persist.

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.

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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

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.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 260 347,92
Adresse
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN CAMBRIDGE
Vereinigtes Königreich

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Region
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

Keine Daten
Mein Booklet 0 0