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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Designing of Novel Mixed Anion Compounds as High Voltage and High Energy Density Sodium-ion Battery Cathodes

Projektbeschreibung

Neues Kathodenmaterial für Natrium-Ionen-Batterien mit hoher Spannung und hoher Energiedichte

Natrium-Ionen-Batterien (NIB) sind eine vielversprechende Möglichkeit zur potenziellen Stromspeicherung in Netzanwendungen. Ihre Kommerzialisierung wird bislang jedoch dadurch verhindert, dass es keine Kathoden mit hoher Ausgangsspannung gibt, die eine hohe Energiedichte gewährleisten können. Um dieses Problem zu beseitigen, zielt das EU-finanzierte Projekt Mixed Anion Cathodes auf die Entwicklung einer neuen Klasse von gemischten anionischen Verbindungen, den sogenannten Vanadium-Oxifluoriden, ab, die hohe spezifische Ladungen bei höherer Betriebsspannung (≥ 3 V) bieten. Das neue Kathodenmaterial wird durch eine Teilfluorierung mithilfe von ungefährlichen organischen Reagenzien und mikrowellenunterstützten Eintopfverfahren synthetisiert. Die vom Projekt entwickelten Kathoden werden zur Herstellung von Natrium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte zur effizienten Netzspeicherung dienen.

Ziel

Sodium-ion batteries (SIBs) are being developed and explored as potential electric storage for the grid applications due to infinite resources for sodium at cheaper price. The major impediment for its commercialization is unavailability of cathodes that possesses high output voltage and delivers high energy density. The state-of-art SIB positive electrodes consist of cathodes with the highest output potential (≤ 3.5 V) exhibiting lower specific capacities (150 mAh/g) while V2O5 cathodes delivered high specific capacity (225 mA/g) at low potential (2.5 V). Therefore, it will beneficial to design cathodes with high output voltage and capacity to build high energy density SIBs.
In this project, the above drawbacks are mitigated by designing a new class of mixed anion compounds, vanadium oxyfluorides as novel cathode materials which are expected to deliver high specific capacities at higher operating voltage (≥ 3 V). These compounds are synthesized by partial fluorination using a non-hazardous organic reagents and novel one-pot microwave assisted methods. The as-prepared materials are characterized to identify their chemical compositions and crystallography using TEM, neutron and synchrotron diffraction techniques. These cathodes are subjected to electrochemical testing in a typical CR2032 coin cells. The solid state NMR is used to study the local structure and Na+ mobility inside cathode host while in-situ XPS provides insight into change in electrode composition at various stages of cycling. The electrochemical pulsed technique and impedance spectroscopy are used to determine diffusion coefficient of Na+ and electrochemical mechanism. The optimized materials will be further tested in a pouch cells resembling a real device. Therefore, this project elucidates the designing of a new class of mixed anions cathodes with high output voltage (≥ 3 V) and deliver high specific capacity (225 mAh/g) for fabricating high energy density SIBs (675 Wh/kg) for efficient grid storage.

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.

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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

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 anzeigen

Koordinator

FUNDACION UNIVERSITARIA SAN PABLO-CEU
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 160 932,48
Adresse
C ISAAC PERAL 58
28040 Madrid
Spanien

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Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

€ 160 932,48
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