SBIR Phase II: Microporous Carbons with Aligned Pores for Supercapacitors

SBIR 第二阶段:用于超级电容器的具有对齐孔的微孔碳

基本信息

  • 批准号:
    1228723
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 49.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-08-15 至 2014-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase II project aims to develop novel type of porous carbon materials with aligned pores for applications in electrical double-layer capacitors (EDLCs). These devices are serving multiple applications, such as smart electrical grids, hybrid-electric vehicles, energy-efficient industrial equipment and personal electronics. Conventional EDLCs store energy by adsorbing organic electrolyte ions on the internal surface of activated carbon electrodes under the application of electrical potential. They commonly take 10 to 100 seconds to charge or discharge. This charge rate is limited by the diffusion of ions inside the tortuous pores of activated carbons. The growing numbers of pulse-power applications, however, often need current boosts for only 1-10 seconds. These applications, therefore, will utilize a fraction of the energy storage capability of conventional EDLCs, which greatly increases the total weight and cost of the energy storage system, slowing down technology adoption. Herein, we propose an innovative low-cost material synthesis route for the formation of porous carbons with finely controlled microstructure, tunable pore size, high surface area, and, most importantly, aligned micropores for rapid ion transport and high power density. These materials offer a combination of fast charging rate and high specific capacitance.The broader impact/commercial potential of this project is the contribution to dramatic improvements in EDLC technology and reduction of its cost. EDLCs, unlike secondary batteries, exhibit much higher specific power and demonstrate outstanding cycle life and greatly improved safety. The use of EDLCs in transportation and industrial equipment could lead to a major reduction in energy consumption and greenhouse gas emissions. Their application in electrical grids will make multiple renewable energy technologies, such as wind and solar, more economical. The rate of adoption of this important technology could be significantly enhanced if EDLCs could be produced at a lower cost or if they offered further improved performance. These device characteristics are linked to the cost and properties of activated carbon electrodes. Unfortunately, nearly all EDLC manufacturers rely on the existing manufacturers of activated carbon. The expected improvements in material properties from this Phase II project are expected to have a major impact on the EDLC market size and the EDLC technology adoption.
该小型企业创新研究(SBIR)第二阶段项目旨在开发新型多孔碳材料,具有对齐的孔,用于双电层电容器(EDLC)。这些设备服务于多种应用,如智能电网,混合动力汽车,节能工业设备和个人电子产品。传统的EDLC通过在施加电势的情况下将有机电解质离子吸附在活性炭电极的内表面上来存储能量。充电或放电通常需要10到100秒。该充电速率受到活性炭的曲折孔内的离子扩散的限制。然而,越来越多的脉冲功率应用通常只需要1-10秒的电流提升。因此,这些应用将利用传统EDLC的能量存储能力的一小部分,这大大增加了能量存储系统的总重量和成本,减缓了技术的采用。在此,我们提出了一种创新的低成本材料合成路线,用于形成具有精细控制的微观结构,可调孔径,高表面积,最重要的是,对齐的微孔,用于快速离子传输和高功率密度的多孔碳。这些材料提供了快速充电速率和高比电容的组合。该项目更广泛的影响/商业潜力是对EDLC技术的显著改进和成本降低的贡献。 与二次电池不同,EDLC表现出更高的比功率,并表现出出色的循环寿命和大大提高的安全性。在运输和工业设备中使用EDLC可以大大减少能源消耗和温室气体排放。它们在电网中的应用将使风能和太阳能等多种可再生能源技术变得更加经济。 如果EDLC能够以较低的成本生产,或者如果它们提供进一步改进的性能,则可以显著提高这一重要技术的采用率。这些设备特性与活性炭电极的成本和性能有关。不幸的是,几乎所有的EDLC制造商都依赖于现有的活性炭制造商。该第二阶段项目的材料性能预期改善预计将对EDLC市场规模和EDLC技术的采用产生重大影响。

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)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Gene Berdichevsky其他文献

Gene Berdichevsky的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
  • 批准号:
    2321862
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Innovative Glass Inspection for Advanced Semiconductor Packaging
SBIR 第二阶段:先进半导体封装的创新玻璃检测
  • 批准号:
    2335175
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Intelligent Language Learning Environment
SBIR第二阶段:智能语言学习环境
  • 批准号:
    2335265
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: FlashPCB Service Commercialization and AI Component Package Identification
SBIR第二阶段:FlashPCB服务商业化和AI组件封装识别
  • 批准号:
    2335464
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Thermally-optimized power amplifiers for next-generation telecommunication and radar
SBIR 第二阶段:用于下一代电信和雷达的热优化功率放大器
  • 批准号:
    2335504
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Sodium-Based Solid-State Batteries for Stationary Energy Storage
SBIR第二阶段:用于固定储能的钠基固态电池
  • 批准号:
    2331724
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: A mesh-free, sling-free, minimally invasive treatment for stress urinary incontinence in women
SBIR II 期:无网、无吊带的微创治疗女性压力性尿失禁
  • 批准号:
    2233106
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Zero Trust Solution for Precision Medicine and Precision Health Data Exchanges
SBIR 第二阶段:精准医疗和精准健康数据交换的零信任解决方案
  • 批准号:
    2226026
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: High-Performance Batteries to Decarbonize Heavy Duty Construction Equipment
SBIR 第二阶段:高性能电池使重型建筑设备脱碳
  • 批准号:
    2335320
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Technology for Stimulating the Herd Instinct of Livestock to Reduce Environmental Impact
SBIR第二阶段:刺激牲畜的群体本能以减少环境影响的技术
  • 批准号:
    2335554
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.96万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了