Description du projet
Un nouvel outil de microscopie pour observer les pertes d’énergie dans les batteries de nouvelle génération
Les cathodes riches en nickel sont particulièrement recherchées pour les batteries de nouvelle génération, car elles stockent d’importantes quantités d’énergie à moindre coût, ce qui est essentiel pour accroître l’autonomie des appareils modernes. Cependant, ces batteries perdent rapidement leur puissance, car des métaux essentiels se dissolvent dans le liquide environnant, entraînant la dégradation du système interne. La cause exacte reste inconnue, car les microscopes actuels ne sont pas suffisamment puissants pour observer ce phénomène. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet VISION combinera deux techniques avancées de microscopie optique afin d’observer en temps réel le déplacement d’atomes individuels. L’enregistrement précis de la dissolution de ces métaux et de la manière dont les composants liquides déclenchent la dégradation permettra enfin aux chercheurs de concevoir des batteries de nouvelle génération très stables, offrant de meilleures performances de charge et une durée de vie accrue.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
La classification de ce projet a été validée par des humains.
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La classification de ce projet a été validée par des humains.
Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2025-PF
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
CB2 1TN CAMBRIDGE
Royaume-Uni
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.