Projektbeschreibung
Neue Technologie für erschwinglichere und bessere Festoxid-Elektrolysezellen
Der Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien hängt von der erfolgreichen Speicherung überschüssiger Sonnen- und Windenergie ab, die bei schwachem Lichteinfall oder Windaufkommen genutzt werden kann. Eine vielversprechende Energiespeichermethode ist die Hochtemperaturelektrolyse über Festoxid-Elektrolysezellen, die jedoch weitaus kostspieliger ist als die Speicherung fossiler Brennstoffe. Für eine kostengünstige Herstellung von Festoxid-Elektrolysezellen ist es wichtig, den Zusammenhang zwischen elektrochemischer Aktivität und Struktur bzw. Zusammensetzung zu verstehen. Mit der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) ist es nicht möglich, die Struktur bzw. Zusammensetzung aufzudecken, dafür kann jedoch die elektrochemische Aktivität genau dargestellt werden. Die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) eignet sich hingegen gut zur Betrachtung von Strukturen, aber nicht zur Darstellung der Aktivität. Das EU-finanzierte Projekt HEIST will eine Art elektrochemische Hochtemperatur-Transmissionselektronenmikroskopie entwickeln, mit der die Struktur-Aktivitäts-Beziehungen in den aktiven Nanostrukturen von Festoxid-Elektrolysezellen in Echtzeit untersucht werden können.
Ziel
The great challenge for humankind is to mitigate climate changes by replacing fossil fuels with renewables. We will have to store excess energy produced by solar and wind power for usage in dark and calm weather. Excess energy can be stored electrochemically by high-temperature electrolysis cells as they have the potential to store vast amounts of electrical energy by conversion to chemical fuels. Solid oxide electrolysis cell (SOEC) technology is well known and proven, but not price competitive with storage of fossil fuels.
To drive the SOEC research towards a breakthrough, it is critical to determine relations between electrochemical activity and structure/composition in the cells. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is a very powerful method for determining the contribution from processes in the cell to the overall activity. EIS cannot show structure/composition which is offered by transmission electron microscopy (TEM). Conventional TEM, however, does not offer insight into active cells, but only post mortem analysis.
High-temperature electrochemical TEM is extremely challenging because this requires a) that hard and brittle ceramic cells are thinned to electron transparency (ca. 100 nm), b) that the cells are carefully designed to allow for characterization of the layer interfaces, and c) that the cells are characterized during exposure of i) reactive gasses, ii) electrical potentials and iii) temperatures up to ca. 800 °C.
The aim of HEIST is to cover step a) to c), i.e. to transform TEM into an electrochemical lab for high-temperature electrochemical experiments including EIS. HEIST will give us “live” images of nanostructures and composition during operation of the electrochemical cells and thus disclose structure-activity relations. This is important, because the structures of nanomaterials will transform depending on the electrochemical environment, and post mortem analysis does not offer a correct representation of the active nanostructures.
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 Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe Brennstoffzelle
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
ERC-STG - Starting Grant
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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) ERC-2019-STG
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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.
2800 Kongens Lyngby
Dänemark
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.