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电池 2030+ 路线图 1
利用人工智能 (AI) 的可能性，BATTERY 2030+ 倡导开发电池界面基因组 (BIG) - 材料加速平台 (MAP) 计划，以大幅加速新型电池材料的开发。一个核心方面将是开发一个共享的欧洲数据基础设施，该基础设施能够自动获取、处理和使用来自电池开发周期所有领域的数据。基于人工智能的新型工具和物理模型将利用大量获取的数据，重点关注电池材料、界面和“中间相”。将使用多种互补方法生成跨越多个时间和长度尺度的电池过程数据，包括计算机模拟、自主高通量材料合成和表征、操作实验和设备级测试。基于人工智能的新型工具和物理感知模型将利用数据“学习”电池材料和界面之间的相互作用，为改进未来的电池材料、界面和电池奠定基础。
Kristina Kutukova 是德累斯顿 deepXscan GmbH 的 X 射线应用专家。她的职责包括开发和演示一款
Kristina Kutukova 是德累斯顿 deepXscan GmbH 的 X 射线应用专家。她的职责包括开发和演示高分辨率 X 射线成像的广泛应用。Kristina Kutukova 于 2016 年在德国德累斯顿国际大学和俄罗斯托木斯克理工大学获得无损检测双硕士学位。她的博士论文针对微电子产品的机械坚固性，研究片上互连堆栈中的微裂纹扩展。5 年多来，她一直在德国德累斯顿弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所的微电子材料和纳米级分析系担任研究员。她的研究领域是高分辨率 X 射线成像，特别是为微电子和电池应用设计、开发和集成原位和操作设置到 X 射线显微镜和纳米 XCT 系统中。 Kristina Kutukova 是欧洲纳米分析研讨会科学委员会成员，该研讨会每年在欧洲材料研究学会 (E-MRS) 秋季会议期间举行。
电池 快速充电钛酸锂中离子传输的动力学路径
快速充电电池通常使用能够通过固溶体转变连续容纳锂的电极，因为除了离子扩散之外，它们几乎没有动力学障碍。钛酸锂 (Li 4 Ti 5 O 12 ) 是一个例外，它是一种阳极，表现出非凡的倍率能力，这显然与其两相反应和两相中缓慢的锂扩散不一致。通过使用原位电子能量损失谱实时跟踪 Li + 迁移，我们发现 Li 4+ x Ti 5 O 12 中的轻松传输是由沿两相边界的亚稳态中间体中扭曲的锂多面体组成的动力学途径实现的。我们的工作表明，通过进入基态以上的能量景观可以实现高倍率能力，这可能具有与基态宏观相根本不同的动力学机制。这一见解应该为寻找高倍率电极材料提供新的机会。I
在形成过程中大型汽车锂离子电池中的气体演化：细胞尺寸和温度的影响
需要在锂离子电池（LIB）生产过程中优化细胞形成，以减少时间和成本。Operando气体分析可以为形成过程的性质，程度和持续时间提供独特的见解。在本文中，我们介绍了在线电化学质谱（OEMS）设计的开发和应用，该设计能够监测两个模型硬币电池中的气体进化和消耗（q = 0.72 mAh），用石墨/电解质重量比率为1：12.5和大型li-ion li-ion细胞（q = 72 AH）（q = 72 ah）在运行量的过程中（q = 72 AH），在诸图/3的过程中。尽管气体的组成和量是高度可比性的，即使在反耐用分析的验证中，气体释放速率也较低，并且在形成过程中可能受气泡传输的气泡传输限制，并且可能受气泡传输的限制。较高的温度加速了形成过程，但也会改变释放气体的组成和程度。除了为大型锂离子细胞的形成过程提供新颖的见解外，我们的OEMS设置为电池制造和汽车行业提供了机会，以探索电池形成和/或操作条件对下一代Li-ion电池中气体进化的影响。
130 万美元 67% 双学位
生物医学和生物工程创新中心 清洁能源工程中心 硬件和嵌入式系统安全与信任中心 材料处理数据中心 3D 材料异构增材打印科学中心 投票技术研究中心 柯林斯航空系统 先进材料中心 康卡斯特安全创新卓越中心 康涅狄格州先进计算中心 康涅狄格州先进路面实验室 康涅狄格州应用分离技术中心 康涅狄格州制造资源中心 康涅狄格州制造模拟中心 康涅狄格州电力电子卓越中心 康涅狄格州培训和技术援助中心 康涅狄格州交通研究所 康涅狄格州交通安全研究中心 数字设计研究、分析和制造中心 企业解决方案中心 Eversource 能源中心 IN-situ/Operando 电子显微镜 国家海底航行器技术研究所 护理与工程创新中心 普惠增材制造创新中心 普惠先进系统工程研究所 代达罗斯项目 空军研究实验室 先进制造研究 逆向工程 制造检测与无损评估 同步金融 网络安全卓越中心 康涅狄格大学 赛默飞世尔科技先进显微镜和材料分析科学中心
“电子显微镜视角”初级教授职位
Neel 研究所拥有 Jeol NEOARM，它在光谱学、电场和磁场测量方面提供了卓越的可能性，可以与不同的原位选项相结合（加热、冷却和电偏置已经可用），实验室希望发展其在光谱学以及原位/操作分析（催化、生长、液体介质、电池运行等）方面的活动。NEOARM 配备了冷 FEG，能够在 60 至 200 kV 的电压下运行，配备了 STEM 像差校正器、多个 STEM 探测器，包括一个用于差分相衬的 8 段探测器、广角 EDX 探测器、用于电子能量损失光谱的 GIF 连续光谱仪、用于电子全息的双棱镜、Gatan Oneview 相机、使用 Medipix 3 技术的直接电子探测器、电子束感应电流以及电子束进动。提供多个样品架，可进行断层扫描、倾斜旋转、在氮气和氦气（正在开发中）温度下冷却，以及加热和原位电偏置。
在抑制假性纳米结构的MOS2
伪电容剂是一类新兴的储能材料，在电池的能量密度与电动双层电容器的功率密度之间提供了有吸引力的折衷。降低电池材料的粒径和增加的表面积是引入假能映射行为和增加功率密度的常见方法。但是，在许多情况下，随着晶体尺寸的降低，还引入了未知范围的晶格障碍，因此很难解开大小和混乱对快速充电性能的相对贡献。在这项工作中，合成了一系列纳米结构的MOS 2结构，并具有不同的晶体大小和结晶度，以使大小和障碍对电荷/放电动力学的影响解散。通过总X射线散射实验和配对分布函数分析来量化每种材料中疾病的程度和类型。电化学表征，包括电静态速率能力，环状伏安法和各种动力学分析，用于证明既减小粒径又是引入晶格障碍都是增加电荷存储动力学的有效策略，并且效果是添加的。最后，Operando X射线衍射测量结果表明，可以使用大小和混乱抑制一阶LI互化诱导的相变，这是启用假能力电荷存储的关键特征。
贾尼斯·蒂莫申科 (Janis Timoshenko, 贾尼斯·蒂莫申科)
4. 研究专长和兴趣 a) 专业领域：材料科学、纳米催化、X 射线吸收光谱、原位 XAS 研究、高级 XAS 数据分析、机器学习方法、原子模拟技术（分子动力学、逆蒙特卡罗方法）、全局优化技术（模拟退火、进化算法）、线性代数方法（主成分分析、多元曲线分辨/盲源分离方法）、理论物理（介观电荷传输、量子计算、统计物理）、一些计算流体动力学经验。 b) 目前的研究兴趣：使用时间分辨 XAS 方法对材料进行实验研究，将 XAS 的结构和动力学信息与材料特性和功能联系起来。我对开发和应用先进的数据分析方法特别感兴趣，以充分利用 X 射线吸收光谱中编码的信息，并将实验测量与理论建模的结果相结合。 c) 参与同步辐射装置的实验； XAS 经验：我曾参加过 BESSY、DORIS、PETRA III 和 ANKA（德国）、SLS（瑞士）、ELETTRA（意大利）、SOLEIL、ESRF（法国）、ALBA（西班牙）、SSRL、NSLS-II APS（美国）同步辐射设施的 XAS 实验，包括荧光、透射模式和掠入射模式的测量、温度相关、压力相关 XAS 测量、催化过程的原位研究、RIXS 测量（APS、ESRF）、QXAFS 模式测量（NSLS-II、SOLEIL、SLS 和 DESY）、X 射线拉曼散射实验（ESRF）和光学色散装置测量（SOLEIL）。此外，我还在 SOLEIL 同步加速器和基于同步加速器的 XRD（NSLS II 和 DESY）方面有 FTIR 测量经验。目前，我还领导着一个团队，负责设计 PETRA III/IV 上由马克斯·普朗克学会资助的新光束线，该光束线致力于使用 XAS、XRD、SAXS 和 XES 方法对催化剂进行原位研究。此外，我和 FHI 的团队目前正在努力改造新的实验室 XAS 光谱仪，以对催化剂进行原位研究。我与他人合作撰写了 100 多篇关于 XAS 研究的论文，其中包括关于 XAS 数据分析高级方法的论文。 d) 参与重大研究项目：CatLab 研究平台的扩展（德国联邦教育与研究部（BMBF）和马克斯普朗克学会资助）：与 Beatriz Roldan Cuenya 教授共同提议设计 PETRA 同步加速器的光束线前端站，2021 年至今美国国家科学基金会项目工具包，用于表征和设计 DMREF 计划下的双功能纳米颗粒催化剂（合作项目，涉及叶史瓦大学/石溪大学、德克萨斯大学奥斯汀分校、匹兹堡大学），2015 年 – 2018 年。EUROFUSION 项目 ODS 颗粒何时以及如何形成？- ODS 钢和高蠕变强度 ODS 钢的 X 射线吸收光谱和从头算建模（拉脱维亚大学与德国卡尔斯鲁厄理工学院和西班牙 CIEMAT 合作项目），2014- 2015 年。 EURATOM 项目 实验室规模的纳米结构 ODSFD 批次的生产和特性以及模型的实验验证（拉脱维亚大学与德国卡尔斯鲁厄理工学院和芬兰赫尔辛基大学合作项目，2013 – 2015 年。 e) 参加暑期学校和研讨会 1) 原子模拟技术暑期学校（2010 年 7 月 4 日 - 2010 年 7 月 25 日，意大利的里雅斯特）； 2) 超快 X 射线科学与 X 射线自由电子激光器 (2011 年 3 月 29 日至 2011 年 4 月 2 日，德国汉堡 DESY)；3) 第 32 届柏林中子散射学校 (2012 年 3 月 7 日至 2012 年 3 月 16 日，德国柏林 HZB)。4) HERCULES-2013（大型实验系统用户高级欧洲研究课程）（2013 年 2 月 24 日至 2013 年 3 月 28 日，法国格勒诺布尔 ESRF）。
稳定铁(III)吡唑基 MOF 中的 CO2 吸附
近年来，原位和原位同步辐射高分辨率粉末X射线衍射（HR-PXRD）实验已被认为是一种强有力的工具，可以揭示各种无机、[17,23,24]有机、[25,26]和金属有机多孔材料中的主要相互作用和主要吸附位点[16,20–22]。[15,16,27,28]尽管有这些例子，但迄今为止获得的信息仅限于客体分子的定位和主体框架的修改。直到最近，[16,17,29]才有人努力模拟和理解整个吸附过程，包括构建吸附等温线。然而，这种方法还没有发展到极限，除了晶体结构测定、主体-客体相互作用描述和客体量化之外，还不能研究其他性质，如吸附过程的热力学。在这项工作中，我们展示了可以从目前尚未充分利用的 PXRD 数据中提取大量隐藏但易于获取的信息
单原子在结晶碳氮化物上进行选择性C- hopoxidation：实现异质材料中均匀途径的桥梁
单原子催化是当代科学中至关重要的领域，因为它具有出色的结合均匀和异质催化的领域的能力。铁和锰金属酶在自然界中具有有效的C- H氧化反应有效，激发了科学家在人工催化系统中模仿其活性位点。在此，成功地使用了一种简单而多功能的阳离子交换方法来稳定Poly（Heptazine Imides）（PHI）中的低成本铁和锰单原子。所得材料被用作甲苯氧化的光催化剂，表现出对苯甲醛的显着选择性。然后将方案扩展到不同底物的选择性氧化，包括（固定的）烷基芳烃，苄基醇和硫酸盐。详细的机理研究表明，含铁和锰的光催化剂通过形成高价值M o物种通过类似的机制来起作用。操作X射线吸收光谱（XAS）用于确认形成高价值铁和锰氧化物种，通常在参与高度选择性C- H氧化的金属酶中发现。