Projektbeschreibung
Die Wissenschaft erlangt ein immer solideres Verständnis der Ladungsübertragung in innovativen Batteriekonzepten
Lithium-Ionen-Batterien sind allgegenwärtig geworden und haben verschiedenste mobile elektronische Geräte, tragbare Energiequellen, Elektrowerkzeuge, Taschenrechner, ferngesteuertes Spielzeug und Elektrofahrzeuge möglich gemacht. Im Vergleich zu den flüssigen Elektrolyten in Lithium-Ionen-Batterien kommen in Festkörperbatterien feste Elektrolyte zum Einsatz, die nachweislich sicherer sind. Darüber hinaus versprechen diese Batterien wesentlich größere Energiedichten. Allerdings ist die Ladungsübertragung zwischen mehreren Feststoffen wesentlich komplexer als zwischen Flüssigkeiten und Feststoffen und es ist notwendig, diese Ladungsübertragung umfassend zu verstehen, um das volle Potenzial von Festkörperbatterien ausschöpfen zu können. Das EU-finanzierte Projekt Electroscopy wendet Hightech-Mikroskopieverfahren an, um die morphologischen, strukturellen und chemischen Veränderungen zu charakterisieren, die während des Batteriebetriebs an Feststoff-Feststoff-Grenzflächen auftreten. Die Ergebnisse werden weitläufig verbreitet, um Innovationen und die Verwendung der Technologie zu fördern.
Ziel
All-solid-state batteries(ASSB) enabled by electrochemically stable solid electrolytes represent a promising alternative to the conventional lithium batteries with liquid electrolytes which jeopardize battery safety. However, the complex charge transfer at solid-solid interfaces greatly limits the electrochemical performance of ASSB. Therefore, a detailed understanding of how the morphology, structure and chemical composition changes at the electrode-electrolyte interfaces and within the solid electrolyte particles and/or across grain boundaries on battery cycling is urgently needed.
In this project, I will utilize operando transmission electron microscopy(TEM) and scanning electron microscopy(SEM), to visualize the morphological, structural and chemical changes across electrode-electrolyte and electrolyte-electrolyte interfaces during battery cycling to develop new insights into ion transfer mechanisms at the atomic scale. For this, utilizing one of the best TEM facilities in the world including the expertise of TEM specialists and availability of sophisticated TEM specimen holders at the Ernst Ruska-Centre in Forschungszentrum Jülich, with state-of-the-art battery materials and battery engineering at Imperial College London and my expertise in designing and performing operando TEM battery studies, I will construct all-solid-state micro-batteries inside TEM and visualize morphological, structural and chemical changes at battery interfaces during (de)lithiation and compare these with that of liquid electrolytes to determine the best battery architecture. To evaluate how such nanoscale processes impact the performance of lab-scale ASSB batteries, SEM-based cells will be employed.
The understanding of interfacial processes that dictate the potential of ASSB and new strategies to improve the battery performance developed from this project will be disseminated to a wide range of audience including battery industries, to advance ASSB technology for sustainable future.
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 elektrische Batterien
- Agrarwissenschaften Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei Landwirtschaft Getreide und Ölsaaten
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Alkalimetalle
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie electron microscopy
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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.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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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) H2020-MSCA-IF-2019
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
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.
52428 JULICH
Deutschland
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.