SBIR Phase I: One Step Flash-Sintering of Multilayer Structures for SOFC Below 1000°C: a New Manufacturing Paradigm for Commercial Viability

SBIR 第一阶段:1000°C 以下 SOFC 多层结构的一步闪速烧结:商业可行性的新制造范式

基本信息

  • 批准号:
    1315774
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-07-01 至 2014-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research Phase I project will investigate the commercial potential of flash-sintering to enhance the manufacturability and performance of Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs). The co-sintering of heterogeneous multilayer ceramics remains a technical barrier to the commercialization of SOFCs for two reasons: 1) the materials for the multilayer structure require different processing temperatures, which can hinder optimum material selection, and 2) batch style manufacturing techniques are expansive and have low throughput. Flash-sintering can address both of these technical issues by lowering the sintering temperatures and reducing the processing times. These advances will in turn permit: a) the use of higher-performing low-temperature cathode materials, b) single-step sintering, c) a change in the manufacturing protocol from batch to continuous, d) significant reduction in manufacturing energy consumption, and, e) the use of lower-cost tooling materials due to reduced processing temperatures. The broader impact/commercial potential of this project will be to significantly enhance the commercial viability of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) technology. This will be done by improving manufacturing cost and performance of intermediate-temperature SOFCs. Improved cost will in turn enable greater proliferation of this environmentally-clean, high-efficiency power generation system, and when deployed, the concomitant reduction of greenhouse gases. The technique developed has broader impacts as a disruptive technology for the entire field of heterogeneous ceramic interfaces (for example: ceramic gas separation membranes, electrocatalysts, sensors, multilayer batteries, and metal-ceramic composites) by enabling new material combinations to be co-sintered. Finally, SOFCs are suitable for a wide range of fuels, including natural gas, allowing them flexibility in the constantly changing energy market. The size of SOFCs can range from a few kW to a few MW, suitable for all types of applications from powering homes and small businesses, to large-scale energy production.
该小型企业创新研究第一阶段项目将研究闪速烧结的商业潜力,以提高固体氧化物燃料电池(SOFC)的可制造性和性能。异质多层陶瓷的共烧结仍然是SOFC商业化的技术障碍,原因有两个:1)多层结构的材料需要不同的加工温度,这可能阻碍最佳材料选择,以及2)批量式制造技术是昂贵的并且具有低产量。闪速烧结可以通过降低烧结温度和减少处理时间来解决这两个技术问题。这些进步将反过来允许:a)使用性能更高的低温阴极材料,B)单步烧结,c)将制造方案从分批改为连续,d)显著降低制造能耗,以及e)由于降低了加工温度而使用成本更低的工具材料。该项目更广泛的影响/商业潜力将显著提高固体氧化物燃料电池(SOFC)技术的商业可行性。这将通过提高中温固体氧化物燃料电池的制造成本和性能来实现。成本的提高反过来又会使这种环境清洁、高效的发电系统得到更大的推广,并且在部署时,伴随着温室气体的减少。所开发的技术通过使新材料组合能够共烧结,作为整个异质陶瓷界面领域(例如:陶瓷气体分离膜、电催化剂、传感器、多层电池和金属陶瓷复合材料)的破坏性技术具有更广泛的影响。最后,SOFC适用于包括天然气在内的各种燃料,使其在不断变化的能源市场中具有灵活性。固体氧化物燃料电池的大小可以从几千瓦到几兆瓦,适用于从家庭和小型企业到大规模能源生产的所有类型的应用。

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 }}

John Francis其他文献

MP97-19 SURGICAL OUTCOMES IN THE MANAGEMENT OF HIGH RISK PROSTATE CANCER USING THE SURGICAL OUTCOMES FOR ADVANCED PROSTATE CANCER SCORE
  • DOI:
    10.1016/j.juro.2017.02.3063
  • 发表时间:
    2017-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    John Francis;Simon Kim;Hui Zhu;Robert Abouassaly
  • 通讯作者:
    Robert Abouassaly
Closer to home: A study of equity-focused pre-k access and enrollment policies in Chicago
更贴近本地:对芝加哥以公平为重点的学前教育入学机会和招生政策的研究
  • DOI:
    10.1016/j.ecresq.2024.12.008
  • 发表时间:
    2025-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.100
  • 作者:
    Maia C. Connors;Stacy B. Ehrlich Loewe;Amanda G. Stein;John Francis;Sarah Kabourek;John Q. Easton
  • 通讯作者:
    John Q. Easton
SOME COMBINATORIAL GEOMETRY FOR CONVEX QUADRILATERALS
  • DOI:
    10.1023/a:1004803226093
  • 发表时间:
    2000-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.500
  • 作者:
    John Francis
  • 通讯作者:
    John Francis
Poincaré/Koszul Duality
庞加莱/科祖尔对偶
Focal motor weakness and recovery following chronic subdural hematoma evacuation.
慢性硬膜下血肿清除后的局灶性运动无力和恢复。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    P. Nisson;John Francis;Michelot Michel;Surya Patil;Hiroki Uchikawa;Anand Veeravagu;David Bonda
  • 通讯作者:
    David Bonda

John Francis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 }}

{{ truncateString('John Francis', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Factorization Homology, Deformation Theory, and Duality
合作研究:因式分解同调、变形理论和对偶性
  • 批准号:
    1812057
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Factorization Homology and the Cobordism Hypothesis
合作研究:因式分解同调和协边假设
  • 批准号:
    1508040
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Factorization homology and the topology of manifolds
因式分解同调和流形拓扑
  • 批准号:
    1207758
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PostDoctoral Research Fellowship
博士后研究奖学金
  • 批准号:
    0902974
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Fellowship

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 I: Multi-Step Sequential Processing of Gas Ions for Identifying Volatile Organic Compounds in Recirculated Air of Energy Efficient Buildings
SBIR 第一阶段:气体离子的多步骤顺序处理,用于识别节能建筑循环空气中的挥发性有机化合物
  • 批准号:
    2035894
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Low-cost clean one-step production of solar silicon from natural quartzite
SBIR 第一阶段:利用天然石英岩低成本清洁一步法生产太阳能硅
  • 批准号:
    2052310
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: A Handheld, One Step Paper-Based Device for Rapid Self-Testing of Sexually Transmitted Infections
SBIR 第二阶段:一种手持式、一步式纸质设备,用于快速自检性传播感染
  • 批准号:
    1660130
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: A Handheld, One Step Paper-Based Device for Rapid Self-Testing of Sexually Transmitted Infections
SBIR 第一阶段:一种手持式、一步式纸基设备,用于快速自检性传播感染
  • 批准号:
    1549003
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Thermal Engine with Metastable Power Extraction Step (TEMPES)
SBIR 第一阶段:具有亚稳态功率提取步骤 (TEMPES) 的热机
  • 批准号:
    1346150
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: One Step Catalytic Synthesis of Higher Alcohols
SBIR 第一阶段:一步催化合成高级醇
  • 批准号:
    1415871
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: One-step Production of Lactic Acid from Lignocellulosic Biomass by Recombinant Cellulolytic Bacillus subtilis
SBIR 第二阶段:重组纤维素分解枯草芽孢杆菌从木质纤维素生物质一步生产乳酸
  • 批准号:
    1256635
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: One-step Production of Lactic Acid from Lignocellulosic Biomass by Recombinant Cellulolytic Bacillus subtilis
SBIR 第一阶段:重组纤维素分解枯草芽孢杆菌从木质纤维素生物质一步生产乳酸
  • 批准号:
    1113450
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Game-changing One-Step Novel Coatings
SBIR 第一阶段:改变游戏规则的一步式新型涂料
  • 批准号:
    0912410
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: One-Step MembraneReactor-based Process for Conversion of Biomass Gasifier Off-gas to Syngas Ready for Alternative Fuel Syntheses
SBIR 第一阶段:基于膜反应器的一步式工艺,将生物质气化炉废气转化为可用于替代燃料合成的合成气
  • 批准号:
    0839653
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了