Descrizione del progetto
Un nuovo concetto di elettrodi dotati di batteria agli ioni di litio prende forma
Le batterie agli ioni di litio sono dispositivi di stoccaggio dell’energia che hanno consentito un gran numero di tecnologie mobili, dagli smartphone ai computer portatili passando per le automobili elettriche. Esse sono inoltre soluzioni molto interessanti per lo stoccaggio dell’energia a livello di rete, consentendo di ottimizzare l’impiego di fonti intermittenti di energia rinnovabile e di migliorare la sicurezza dell’energia sostenibile. Le tecnologie per le batterie agli ioni di litio hanno fatto molta strada dalla prima volta in cui una di queste batterie è stata immessa sul mercato, nel 1991. Anche le applicazioni hanno tuttavia compiuto gli stessi progressi, incrementando le proprie necessità e i requisiti di funzionamento. Il progetto ULTIMATE, finanziato dall’UE, sta lavorando su un percorso semplice per migliorare le prestazioni che non è stato ad oggi perseguito in modo approfondito, ovvero la sostituzione degli elettrodi piatti convenzionali con elettrodi tridimensionali più spessi.
Obiettivo
Over the past decades, significant advances have been achieved in the performance of Li-ion batteries by the development of new active materials and better understanding of energy storage and degradation mechanisms. One aspect of batteries that has received little attention so far, is the form factor of the electrodes. However, simple changes in the battery architecture, such as increasing the coating thickness, allows to drastically decrease the relative fraction of dead volume in the battery (e.g. separators and current collectors). Theoretically, it is possible to replace a stack of ten standard 50 µm thick electrode coatings by one 500 µm thick coating. This would result in up to 30% savings in weight as well as volume of the battery, and would be transformative for both portable electronics and electrical vehicles. However, this is fundamentally challenging because of 1) slow ion diffusion through thick electrodes, 2) high electric resistance through the thickness of the electrode, and 3) cracking and flaking challenges during the fabrication of thick electrodes.
This MSCA Fellowship is building on novel gel electrodes developed by the applicant, which can be moulded into 3D geometries that allow to move away from the current flat battery morphology and to address the above challenges with thick battery electrodes. During this Fellowship, the dynamics of ion and electron transport in thick 3D interdigitated electrodes will first be simulated. Then, the electrochemical performance of the gels will be optimised, in particular, a phase separation method to improve Li-diffusion will be optimised. Next, the thermal moulding process will be optimised to create interdigitated electrodes which will be tested in half and full cells. Finally, the proposed fabrication process will be demonstrated on a roll-to-roll coater, which is important to prove its scalability to industrial stakeholders.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze chimiche elettrochimica pile elettriche
- ingegneria e tecnologia ingegneria dei materiali rivestimenti e pellicole
- scienze naturali matematica matematica pura geometria
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMMA PRINCIPALE
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma -
H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
CB2 1TN CAMBRIDGE
Regno Unito
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.