GOALI: Multi-Electron Electrochemical Energy Storage
目标:多电子电化学储能
基本信息
- 批准号:1006568
- 负责人:
- 金额:$ 39万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2010
- 资助国家:美国
- 起止时间:2010-07-15 至 2014-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
NON-TECHNICAL DESCRIPTION: The low energy stored within current day batteries limits the size and weight of contemporary electronics ranging from consumer electronics to medical devices. A new generation of high energy density power packs is needed. In this project, the unprecedented ability of vanadium diboride to release an exceptional 11 electron per molecule yields an energy density substantially greater than that of lithium or zinc, and provides the opportunity to greatly enhance the energy density of power packs. Today's batteries and fuel cells deliver only one or two electrons per molecule. Remarkably, the 11e- storage capacity of vandium diboride is released over a flat, favorable, singular discharge voltage. Little is known regarding the limiting mechanisms of this unusual process. The unique electrochemical properties of VB2 will be explored in this project. This GOALI project is a collaborative university-industry effort to understand the unusual and promising redox storage process of new energy dense, multi-electron materials for batteries and fuel cells.TECHNICAL DETAILS: In this project, the unprecedented ability of vanadium diboride to release an exceptional 11 electron per molecule will be explored to greatly enhance the energy density of power packs. This VB2 charge density is substantially greater than that of conventional battery anodes based on lithium or zinc. Remarkably, the 11e- storage capacity of vandium diboride is released over a flat, favorable, singular discharge potential plateau. Little is known regarding limiting mechanisms of this unusual process, and the unique electrochemical properties of VB2 nanoparticles will be explored in this project. This research, provides the first foray into the nano-domain of VB2 (anodic) electrochemistry. Stabilizing zirconia coated nanoparticle architectures will be studied to facilitate this unusual 11 electron anodic process and to formulate in a library of new VB2 nano-composites. A fundamental understanding of these processes will be developed towards the transformative goal of a new generation of power packs with several fold higher capacity than existing batteries and fuel cells. Cell configurations will be optimized to maximize the capacity of a VB2/air energy storage cell. This GOALI project is a collaborative university-industry effort to understand the unusual and promising redox storage process of new energy dense, multi-electron materials for batteries and fuel cells. The George Washington University (GWU) postdoctoral scholar and graduate and undergraduate researchers participating in this project will be trained in state-of-the-art fundamental electrochemistry at GWU and have the special opportunity to gain experience in the industrial R&D workplace through visits each year to the industry liason, Lynntech, Inc.
非技术描述:当前电池中存储的低能量限制了从消费电子到医疗设备等现代电子产品的尺寸和重量。需要新一代高能量密度的电源组。在该项目中,二硼化钒前所未有的每分子释放11个电子的能力产生的能量密度比锂或锌的能量密度大得多,并提供了极大地提高功率组能量密度的机会。今天的电池和燃料电池每个分子只提供一个或两个电子。值得注意的是,二硼化钒的11e存储容量在平坦的、有利的、单一的放电电压下释放。关于这一不寻常过程的限制机制,人们知之甚少。本项目将探索VB2独特的电化学性质。这个GALI项目是一个大学和行业合作的项目,旨在了解用于电池和燃料电池的新的能源密集型多电子材料的不同寻常和有前景的氧化还原存储过程。技术细节:在这个项目中,将探索前所未有的二硼化钒释放每个分子11个电子的能力,以极大地提高电源组的能量密度。这种VB2电荷密度比基于锂或锌的传统电池阳极的电荷密度大得多。值得注意的是,二硼化钒的11e储存容量在一个平坦的、有利的、单一的放电电位平台上释放。关于这一不寻常过程的限制机制,人们知之甚少,本项目将探索VB2纳米颗粒独特的电化学性质。这项研究首次涉足了VB2(阳极)电化学的纳米领域。我们将研究稳定的氧化锆包覆纳米颗粒的结构,以促进这一不寻常的11电子阳极过程,并在新的VB2纳米复合材料库中进行配方。对这些过程的基本理解将朝着新一代电池组的变革性目标发展,新一代电池组的容量将比现有电池和燃料电池高几倍。电池配置将进行优化,以最大限度地提高VB2/空气储能电池的容量。这个GALI项目是一个大学和行业合作的项目,旨在了解用于电池和燃料电池的新能源密集型多电子材料的不同寻常和有前景的氧化还原存储过程。参与该项目的乔治华盛顿大学(GWU)博士后学者以及研究生和本科生研究人员将在乔治华盛顿大学接受最先进的基础电化学培训,并有特殊机会通过每年访问行业Liason,Lynntech,Inc.获得工业研发工作场所的经验。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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