Opis projektu
Naukowcy zaczynają rozumieć przenoszenie ładunków w akumulatorach o innowacyjnej konstrukcji
Akumulatory litowo-jonowe stały się wszechobecne i zasilają wszelkiego rodzaju mobilne urządzenia elektroniczne, przenośne zasilacze, elektronarzędzia, kalkulatory, zdalnie sterowane zabawki oraz pojazdy elektryczne. W porównaniu z ciekłymi elektrolitami stosowanymi w akumulatorach litowo-jonowych akumulatory typu ASSB (all-solid-state battery) wykorzystują elektrolity stałe, które są zdecydowanie bezpieczniejsze. Ponadto akumulatory te zapewniają znacznie większą gęstość energetyczną. Jednakże przenoszenie ładunków pomiędzy dwoma ciałami stałymi jest znacznie bardziej złożone niż pomiędzy cieczą a ciałem stałym i trzeba je dobrze zrozumieć, aby móc w pełni wykorzystać potencjał akumulatorów typu ASSB. Zespół finansowanego ze środków UE projektu Electroscopy stosuje zaawansowane technologicznie techniki mikroskopii w celu scharakteryzowania zmian morfologicznych, strukturalnych i chemicznych na punktach styku dwóch ciał stałych podczas działania akumulatora. Uzyskane w ramach projektu informacje zostaną szeroko rozpowszechnione w celu wspierania innowacji i ich wdrażania.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemiczneelektrochemiaakumulatory elektryczne
- nauki rolniczerolnictwo, leśnictwo i rybołówstworolnictwoziarna i nasiona oleiste
- nauki przyrodniczenauki chemicznechemia nieorganicznalitowce
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykamikroskopiaelectron microscopy
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
52428 Julich
Niemcy