I-Corps: Hybrid Protein Graphene Electrodes for Supercapacitors

I-Corps:用于超级电容器的混合蛋白石墨烯电极

基本信息

  • 批准号:
    1620998
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-02-15 至 2016-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Our modern technical society needs devices able to store and deliver energy effectively, for applications including i) mobile electronic devices (ii) electric transport via cars, electric bikes, "hoverboards" and other vehicles (iii) implanted biomedical sensor devices, and (iv) electrical energy storage for alternative power sources such as windmills and photovoltaics, because "the wind doesn?t always blow, and the sun doesn?t always shine." Current commercial storage is dominated by batteries, especially lithium ion batteries ubiquitous in cell phones, laptops, Tesla electric vehicles, etc, because they have the highest energy density by weight. However, batteries can heat up (not desirable for medical implants), contain toxic components (as in the lead acid batteries common in electric bikes), and have safety issues (witness the string of fires in "hoverboards" recently). It is worth examining other options like supercapacitors, which store energy by nonchemical, nontoxic means, can deliver electrical energy far more rapidly than batteries, and which do not heat or represent fire danger. While supercapacitors have long occupied niche markets as secondary power sources or for rapid charging applications, they do not store as much energy per unit mass as lithium ion batteries, and conventional designs are more expensive, based dominantly on the cost and materials in the supercapacitor charging terminals (electrodes). This I-Corps team proposes a new approach that combines the revolutionary material graphene with designed proteins to provide supercapacitor electrodes that are cheaper and have high energy density and so could be disruptive for the energy storage market. In the short term, this I-Corps team hopes to produce low cost, environmentally benign small supercapacitors which can potentially be used in medical devices (since they do not heat up and are benign), niche transportation applications (such as replacement for batteries in e-bikes and cars), and potentially novel devices such as nontoxic, non-flame based biodegradable replacements for flares. In the long term, they could help supply reliable and quickly discharged electrical grid storage to go hand-in-hand with intermittent energy generation from renewables so that the transfer of electricity remains stable and disruption free. During the I-Corps program, the team intends to interview stakeholders in general energy storage technologies, grid storage (from the storage provider side and the energy storage side), home energy storage, energy storage in medical devices, and energy storage in various transportation contexts, especially e-bikes and cars. The team does not plan to go after energy storage in the consumer electronics market, where the technology is sufficiently mature.
我们的现代技术社会需要能够有效地存储和输送能量的装置,用于包括以下的应用:i)移动的电子装置,(ii)通过汽车、电动自行车、“悬浮板”和其他交通工具的电力运输,(iii)植入的生物医学传感器装置,以及(iv)用于诸如风车和光电转换器的替代电源的电能存储,因为“风不能?不总是吹,太阳也不吹?Don't总是闪闪发光。“目前的商业存储由电池主导,特别是在手机,笔记本电脑,特斯拉电动汽车等中无处不在的锂离子电池,因为它们具有最高的重量能量密度。 然而,电池可能会发热(不适合医疗植入),含有有毒成分(如电动自行车中常见的铅酸电池),并且存在安全问题(见证了最近“悬浮滑板”的一系列火灾)。 值得研究的是其他选择,如超级电容器,它通过非化学,无毒的方式储存能量,可以比电池更快地提供电能,并且不会加热或代表火灾危险。 虽然超级电容器作为二次电源或用于快速充电应用长期占据利基市场,但它们每单位质量存储的能量不如锂离子电池多,并且传统设计更昂贵,主要基于超级电容器充电端子(电极)中的成本和材料。I-Corps团队提出了一种新方法,将革命性材料石墨烯与设计的蛋白质相结合,以提供更便宜且具有高能量密度的超级电容器电极,因此可能会对储能市场产生破坏性影响。在短期内,这个I-Corps团队希望生产低成本,环境友好的小型超级电容器,这些超级电容器可能用于医疗设备(因为它们不会发热并且是良性的),利基运输应用(例如电动自行车和汽车中的电池替代品),以及潜在的新型设备,例如无毒,非火焰可生物降解的照明弹替代品。从长远来看,它们可以帮助提供可靠和快速放电的电网存储,与可再生能源的间歇性发电齐头并进,从而使电力传输保持稳定和无中断。在I-Corps计划期间,该团队打算采访一般储能技术,电网存储(从存储提供商侧和储能侧),家庭储能,医疗设备储能以及各种交通环境中的储能(特别是电动自行车和汽车)的利益相关者。 该团队不打算在消费电子市场上追求储能,因为那里的技术已经足够成熟。

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 }}

Daniel Cox其他文献

STAUBLI TX40 ROBOTS -EARLY STAGES
史陶比尔 TX40 机器人 - 早期阶段
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Nicholas R. Waytowich;Andrew Henderson;D. Krusienski;Daniel Cox
  • 通讯作者:
    Daniel Cox
Study of non-fusion products in the Ti50+Cf249 reaction
Ti50 Cf249反应中非聚变产物的研究
  • DOI:
    10.1016/j.physletb.2018.07.058
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    A. Nitto;J. Khuyagbaatar;D. Ackermann;L. Andersson;E. Badura;M. Block;H. Brand;I. Conrad;Daniel Cox;C. Düllmann;J. Dvorak;K. Eberhardt;P. A. Ellison;N. Esker;J. Even;C. Fahlander;U. Forsberg;J. Gates;P. Golubev;O. Gothe;K. Gregorich;W. Hartmann;R. Herzberg;F. Heßberger;J. Hoffmann;R. Hollinger;A. Hübner;E. Jäger;B. Kindler;S. Klein;I. Kojouharov;J. V. Kratz;J. Krier;N. Kurz;S. Lahiri;B. Lommel;M. Maiti;R. Mändl;E. Merchán;S. Minami;A. Mistry;C. Mokry;H. Nitsche;J. Omtvedt;G. Pang;D. Renisch;D. Rudolph;J. Runke;L. Sarmiento;M. Schädel;H. Schaffner;B. Schausten;A. Semchenkov;J. Steiner;P. Thörle;N. Trautmann;A. Türler;J. Uusitalo;D. Ward;M. Węgrzecki;P. Wieczorek;N. Wiehl;A. Yakushev;V. Yakusheva
  • 通讯作者:
    V. Yakusheva
Neurodegenerative damage reduces firing coherence in a continuous attractor model of grid cells.
神经退行性损伤降低了网格细胞连续吸引子模型中的放电相干性。
  • DOI:
    10.1103/physreve.104.044414
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yu;Daniel Cox
  • 通讯作者:
    Daniel Cox
Mark Jarrell Memorial Symposium on Computational Condensed Matter Physics
马克·贾雷尔计算凝聚态物理纪念研讨会
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    February 28 ;Cynthia Peterson Dean;Jane Ellen Jarrell;Juana Moreno;Daniel Cox;James Freericks;John Deisz;H. Krishnamurthy
  • 通讯作者:
    H. Krishnamurthy
Predicting Alzheimer’s Disease Using Driving Simulator Data
使用驾驶模拟器数据预测阿尔茨海默病

Daniel Cox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('Daniel Cox', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Understanding Hybrid Green-Gray Coastal Infrastructure Processes and Performance Uncertainties for Flood Hazard Mitigation
合作研究:了解混合绿灰色沿海基础设施流程和缓解洪水灾害的性能不确定性
  • 批准号:
    2110439
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Natural Hazards Engineering Research Infrastructure: Experimental Facility with Large Wave Flume and Directional Wave Basin 2021-2025
自然灾害工程研究基础设施:大型波浪水槽和定向波池实验设施2021-2025
  • 批准号:
    2037914
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
Planning Grant: Engineering Research Center for Adaptive and Resilient Coastal Infrastructure (CARCI)
规划资助:适应性和弹性沿海基础设施工程研究中心(CARCI)
  • 批准号:
    1840652
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Physics of Dune Erosion during Extreme Wave and Storm-Surge Events
合作研究:极端波浪和风暴潮事件期间沙丘侵蚀的物理学
  • 批准号:
    1756449
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Wave, Surge, and Tsunami Overland Hazard, Loading and Structural Response for Developed Shorelines
合作研究:波浪、浪涌和海啸陆上灾害、荷载和已开发海岸线的结构响应
  • 批准号:
    1661315
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Natural Hazards Engineering Research Infrastructure: Experimental Facility with Large Wave Flume and Directional Wave Basin
自然灾害工程研究基础设施:大型波浪水槽和定向波池实验设施
  • 批准号:
    1519679
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
Collaborative Research: Large-scale laboratory investigation and numerical modeling of sheet flow sediment transport dynamics across a surf zone sand bar
合作研究:大规模实验室调查和横跨冲浪区沙洲的面流沉积物输运动力学的数值模拟
  • 批准号:
    1356978
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ICAM - Institute for Complex Adaptive Matter
ICAM - 复杂自适应物质研究所
  • 批准号:
    1411344
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Fundamental Mechanics and Conditional Probabilities for Prediction of Hurricane Surge and Wave Loads on Elevated Coastal Structures
合作研究:预测飓风潮和高架海岸结构波浪载荷的基本力学和条件概率
  • 批准号:
    1301016
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Dynamical Rigidity Percolation in Microtubule Bundles
微管束中的动态刚性渗透
  • 批准号:
    1207624
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

一种经心房覆膜血管支架植入 Hybrid Fontan 手术的 临床新技术研究
  • 批准号:
    20Y11910600
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于深度压缩技术的Hybrid像素探测器读出系统原型机研制
  • 批准号:
    11875146
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
模拟胰岛“hybrid”修饰抗原诱导tolDC免疫保护1型糖尿病β细胞研究
  • 批准号:
    81770777
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PSMA靶向Hybrid-SiO2基纳米诊疗剂用于前列腺癌HIFU治疗及增效机制研究
  • 批准号:
    81601499
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    17.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
穿戴式步行辅助的Hybrid控制体系及其据需辅助效应研究
  • 批准号:
    51505048
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于Hybrid数据的复杂系统辨识与优化设计及在低渗透油井中的应用
  • 批准号:
    61572084
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    67.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
波-流-植被耦合环境下射流Hybrid RANS/LES数值模拟研究
  • 批准号:
    51509075
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Hybrid加速结构的理论及预制研究
  • 批准号:
    11475201
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    100.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于BGM法结合Hybrid同化开展暴雨短期集合预报方法研究
  • 批准号:
    41205073
  • 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
基于Hybrid方法的大型冗余驱动机构控制策略研究
  • 批准号:
    51205392
  • 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

相似海外基金

Synthetic polymer-protein hybrid self-assemblies for systemic mRNA delivery
用于全身 mRNA 传递的合成聚合物-蛋白质混合自组装体
  • 批准号:
    23K19208
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Integrating data intelligence and hybrid modelling to develop continuous CHO cell lines for recombinant protein production
整合数据智能和混合建模来开发用于重组蛋白生产的连续 CHO 细胞系
  • 批准号:
    2898720
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Studentship
SBIR Phase I: Hybrid DNA-protein quantification platform for point-of-care diagnosis of syphilis and human immunodeficiency viruses (HIV)
SBIR 第一阶段:用于梅毒和人类免疫缺陷病毒 (HIV) 即时诊断的混合 DNA-蛋白质定量平台
  • 批准号:
    2232930
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hybrid Computational Models for Membrane-Protein Interfaces
膜-蛋白质界面的混合计算模型
  • 批准号:
    2154804
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
New Hybrid Molecular Modalities Comprised of DNA-Origami and Interfering Peptides as Inhibitors of Protein-Protein Interactions
由 DNA 折纸和干扰肽组成的新混合分子模式作为蛋白质-蛋白质相互作用的抑制剂
  • 批准号:
    10578747
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Collaborative Research: DMREF: Machine Learning and Robotics for the Data-Driven Design of Protein-polymer Hybrid Materials
合作研究:DMREF:用于蛋白质-聚合物杂化材料数据驱动设计的机器学习和机器人技术
  • 批准号:
    2118860
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Synthesis of Protein/Polymer Hybrid Microtubes with Virus Capturing Ability
具有病毒捕获能力的蛋白质/聚合物杂化微管的合成
  • 批准号:
    21H01767
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Advancing native top-down protein analysis with hybrid SID/ECD technology
利用混合 SID/ECD 技术推进天然自上而下蛋白质分析
  • 批准号:
    10155281
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Collaborative Research: DMREF: Machine Learning and Robotics for the Data-Driven Design of Protein-polymer Hybrid Materials
合作研究:DMREF:用于蛋白质-聚合物杂化材料数据驱动设计的机器学习和机器人技术
  • 批准号:
    2118861
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
New Hybrid Molecular Modalities Comprised of DNA-Origami and Interfering Peptides as Inhibitors of Protein-Protein Interactions
由 DNA 折纸和干扰肽组成的新混合分子模式作为蛋白质-蛋白质相互作用的抑制剂
  • 批准号:
    10173147
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了