Objectif
The functionalized Cahn-Hilliard energy is a phase-field characterization of an interfacial energy used
to describe dynamics of amphiphilic network formation. We have
successfully applied the functionalized Cahn-Hilliard energy to model the morphology of water nano-pore networks in ionomer membranes. The resulting morphology model was validated with experimental scattering data of Nafion, an
ionomer membrane which is a critical component in fuel cells.
It is natural to use, as a basis, the successful morphology model to study the effect of morphology
on membrane performance, e.g. conductivity. The functionalized Cahn-Hilliard energy offers, however, only a phenomenological treatment of the electrostatic
forces between the polymer and the water. Such a treatment effectively blocks important extensions of the model.
The main goal of this proposal is the development, analysis, and simulation of continuum models which characterize amphiphilic network formation coupled to ion transport. Attaining this goal requires redeveloping key components of the functionalized Cahn-Hilliard model while operating on a wide range of scales, e.g. from the non-uniform water structure in a pore at the nanoscale to membrane conductivity at the macroscale.
A key application of this proposal is to study conductivity and selectivity of ionomer membranes and their dependence upon morphology and ionic concentrations.
The project is of clear interdisciplinary nature, merging problems, ideas and tools from Mathematics, material science, solution chemistry and soft matter physics. The design and performance of novel clean energy devices such as fuel cells, flow batteries, or organic solar cells critically depends on the optimized coupling between material nanostructure, electrostatics, charge transport and nanoflows. Any progress in the directions proposed above will open the way to robust phase-field models which can incorporate and couple these four effects.
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.
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- sciences naturelles sciences chimiques électrochimie pile électrique
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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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.
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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.
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FP7-PEOPLE-2013-CIG
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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.
MC-CIG - Support for training and career development of researcher (CIG)
Coordinateur
32000 Haifa
Israël
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.