STTR Phase I: Realizing the Untapped Potential of Multielectron Insertion/Extraction Reactions in Lithium Ion Batteries

STTR 第一阶段:实现锂离子电池中多电子插入/脱出反应的未开发潜力

基本信息

  • 批准号:
    1938515
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-03-01 至 2020-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Small Business Technology Transfer Research (STTR) project is the commercialization of a high-capacity energy storage material with potential impact for electrified vehicles, grid-level energy storage, and portable electronic devices. Increased electric vehicle range and grid-level energy storage capacity would lead to greater market penetration of electrified vehicles, renewable energy sources, and batteries, with environmental benefits. This Small Business Technology Transfer Research (STTR) Phase I project aims to develop a lithium ion intercalation cathode that can reversibly access more than one lithium ion per reduction-oxidation center, boosting energy storage capacity substantially. The problem is that after nearly a decade commercially available lithium ions batteries such as the commercially dominant lithium cobalt oxide and its derivatives are still limited to just one lithium per redox center, which establishes an immutable constraint on performance. In fact, these materials likely represent the ultimate limit for intercalation reactions involving just one lithium. The recently discovered zeta-V2O5 polymorph demonstrates the reversible intercalation of multiple lithium ions per vanadium redox center reaching remarkable capacities without a loss in capacity due to poor structure stability. In fact, zeta-V2O5 demonstrates near zero expansion/contraction during charging and discharging. This project will focus on (1) a high throughput screening of compositional space with the aim of increasing the nominal voltage, (2) iterative coin cell fabrication and characterization to correlate composition to performance, and (3) post-mortem analysis of cell failure. Lithium ion zeta-V2O5 based battery prototypes will demonstrate the highly reversible accessibility of vanadium 5+/4+ and 4+/3+ redox couples, approaching the 440 mAh/g theoretical capacity.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这个小企业技术转让研究(STTR)项目的更广泛的影响/商业潜力是一种高容量储能材料的商业化,对电动汽车、电网级储能和便携式电子设备具有潜在的影响。电动汽车续航里程和电网级储能容量的增加将导致电动汽车、可再生能源和电池的市场渗透率提高,并带来环境效益。 小企业技术转移研究(STTR)第一阶段项目旨在开发一种锂离子嵌入阴极,该阴极可以可逆地访问每个还原-氧化中心的一个以上锂离子,从而大幅提高储能容量。问题在于,在近十年之后,商业上可获得的锂离子电池(诸如商业上占主导地位的锂钴氧化物及其衍生物)仍然限于每个氧化还原中心仅一个锂,这对性能形成了不可改变的限制。事实上,这些材料可能代表了仅涉及一种锂的嵌入反应的极限。最近发现的zeta-V2 O 5多晶型物证明了每个钒氧化还原中心的多个锂离子的可逆嵌入达到显著的容量,而没有由于差的结构稳定性而导致的容量损失。事实上,zeta-V2 O 5在充电和放电期间表现出接近零的膨胀/收缩。该项目将专注于(1)成分空间的高通量筛选,目的是提高标称电压,(2)迭代纽扣电池制造和表征,以将成分与性能相关联,以及(3)电池故障的事后分析。基于zeta-V2 O 5的锂离子电池原型将展示钒5+/4+和4+/3+氧化还原电对的高度可逆可及性,接近440 mAh/g的理论容量。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

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 }}

Brian Schultz其他文献

Pediatric Interfacility Transport Modality and Outcomes
  • DOI:
    10.1016/j.amj.2022.10.012
  • 发表时间:
    2022-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Brian Schultz;George Burnett;Sydney Tyler;Maria Mandt
  • 通讯作者:
    Maria Mandt
ScAlN-GaN Transistor Technology for Millimeter-wave Ultra-high Power and Efficient MMICs
用于毫米波超高功率和高效 MMIC 的 ScAlN-GaN 晶体管技术
Passivation Schemes for ScAlN-Barrier mm-Wave High Electron Mobility Transistors
ScAlN 势垒毫米波高电子迁移率晶体管的钝化方案
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Maher B. Tahhan;J. A. Logan;M. Hardy;M. Ancona;Brian Schultz;B. Appleton;T. Kazior;D. Meyer;E. Chumbes
  • 通讯作者:
    E. Chumbes
Preclinical characterization of a non-peptidomimetic HIV protease inhibitor with improved metabolic stability
具有改善代谢稳定性的非拟肽 HIV 蛋白酶抑制剂的临床前表征
  • DOI:
    10.1128/aac.01373-23
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Andrew Mulato;Eric Lansdon;Ron Aoyama;Johannes Voigt;Michael Lee;Albert C Liclican;Gary Lee;Eric Singer;Brian Stafford;Ruoyu Gong;Bernard Murray;Julie Chan;Johnny Lee;Yili Xu;Shekeba Ahmadyar;Ana Gonzalez;Aesop Cho;G. Stepan;Uli Schmitz;Brian Schultz;Bruno Marchand;B. Brumshtein;Ruth Wang;Helen Yu;T. Cihlar;Lianhong Xu;S. Yant
  • 通讯作者:
    S. Yant
Diazoxide-Associated Hyperglycemia: A Critical Case Precipitating Hyperosmolar Hyperglycemic State in a Child
  • DOI:
    10.1007/s13181-024-01052-7
  • 发表时间:
    2024-12-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.600
  • 作者:
    Jennifer A. Lawson;Brian Schultz
  • 通讯作者:
    Brian Schultz

Brian Schultz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('Brian Schultz', 18)}}的其他基金

STTR Phase II: Multi-Electron Intercalation Reactions for High Capacity Lithium Batteries
STTR 第二阶段:高容量锂电池的多电子嵌入反应
  • 批准号:
    2112152
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Smart Solar Control Film
SBIR第二期:智能遮阳膜
  • 批准号:
    1534767
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Dynamic Infared Filter of Vanadium Oxide Window Films for Improved Energy Efficiency
SBIR 第一阶段:氧化钒窗膜的动态红外滤光片可提高能源效率
  • 批准号:
    1345777
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Postdoctoral Research Fellowships in Chemistry
化学博士后研究奖学金
  • 批准号:
    9403111
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Fellowship Award

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

Realizing of non-volatile memory with large capacity and low power consumption by metal-insulator-semiconductor junction composed by phase change material and oxide
利用相变材料和氧化物组成的金属-绝缘体-半导体结实现大容量、低功耗的非易失性存储器
  • 批准号:
    21K20509
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Creation of Porous Magnet Realizing Concerted Responses between Gas Adsorption and Magnetic Phase Transition
创建多孔磁体实现气体吸附和磁相变的协同响应
  • 批准号:
    18K05055
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Realizing Effectiveness Across Continents with Hydroxyurea(REACH): A Phase I/II Pilot Study of Hyroxyurea for Children with Sickle Cell Anemia
利用羟基脲 (REACH) 在各大洲实现有效性:羟基脲治疗镰状细胞性贫血儿童的 I/II 期初步研究
  • 批准号:
    10001581
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
Realizing Effectiveness Across Continents with Hydroxyurea(REACH): A Phase I/II Pilot Study of Hyroxyurea for Children with Sickle Cell Anemia
利用羟基脲 (REACH) 在各大洲实现有效性:羟基脲治疗镰状细胞性贫血儿童的 I/II 期初步研究
  • 批准号:
    9764461
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
On-chip modulation of optical signals using plasmonic induced phase transitions for realizing all-optical circuitry
使用等离子体诱导相变对光信号进行片上调制,以实现全光电路
  • 批准号:
    17K18867
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Realizing Effectiveness Across Continents with Hydroxyurea(REACH): A Phase I/II Pilot Study of Hyroxyurea for Children with Sickle Cell Anemia
利用羟基脲 (REACH) 在各大洲实现有效性:羟基脲治疗镰状细胞性贫血儿童的 I/II 期初步研究
  • 批准号:
    10223406
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
Realizing Effectiveness Across Continents with Hydroxyurea(REACH): A Phase I/II Pilot Study of Hyroxyurea for Children with Sickle Cell Anemia
利用羟基脲 (REACH) 在各大洲实现有效性:羟基脲治疗镰状细胞性贫血儿童的 I/II 期初步研究
  • 批准号:
    10444370
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
Realizing Effectiveness Across Continents with Hydroxyurea(REACH): A Phase I/II Pilot Study of Hyroxyurea for Children with Sickle Cell Anemia
利用羟基脲 (REACH) 在各大洲实现有效性:羟基脲治疗镰状细胞性贫血儿童的 I/II 期初步研究
  • 批准号:
    10679001
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
Creation of pseudo liquid phase of perfluoroalkane in the nanospace realizing an innovative gas adsorption at room temperature.
在纳米空间中创建全氟烷烃的伪液相,实现了室温下创新的气体吸附。
  • 批准号:
    25620187
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
SBIR Phase I: Realizing Broadband Frequency Sound Absorption in Micro-Slit Panels
SBIR 第一阶段:在微缝面板中实现宽带频率吸声
  • 批准号:
    1113541
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了