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

基本信息

  • 批准号:
    2112152
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 99.12万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-03-01 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Small Business Technology Transfer (STTR) Phase II project is to advance the performance and decrease the cost of batteries for applications in electrified vehicles. Reinventing cathode materials of rechargeable batteries is an important because the cathode is the most expensive material in a battery and often performance limiting. Cathodes cost more than all the other battery materials combined. This new class of high performance, low-cost vanadium cathodes will be used in lithium ion batteries. Vanadium also benefits from high availability, domestic sourcing, and existing capacity for the recycling of spent vanadium to establish a circular battery ecosystem. The proposed batteries may benefit electrified vehicles by increasing range, enabling fast charging, improving safety, and reducing cost. More broadly, a wide range of applications in consumer electronics, medical electronics, military and defense systems, and energy storage are envisioned. This Small Business Technology Transfer (STTR) Phase II project proposes to develop a high performance, multi-electron battery cathode. This lithium ion battery's cathode is a new tunnel structured vanadium based material. Commercially available battery chemistries are often limited to just one electron reaction per intercalation site and this limits performance. Lithium batteries that reversibly enable multi-electron intercalation of lithium ions are needed to improve gravimetric and volumetric energy density. Specifically, the proposed project will scale up the synthetic method to produce multi-electron vanadium based cathodes, evaluate multi-electron cathodes paired with lithium metal and/or silicon for electrochemical performance, and explore various battery components and surface modifications to mitigate oxidation of electrolyte and transition metal dissolution. The project will also optimize battery performance based on a design of experiments approach. Addressing these technical gaps and challenges will lead to more advanced multi-electron pouch cell batteries.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.
这项小型企业技术转让(STTR)第二阶段项目的更广泛影响/商业潜力是提高电动汽车电池的性能并降低电池的成本。重新发明可充电电池的正极材料非常重要,因为正极是电池中最昂贵的材料,而且通常会限制性能。阴极比其他所有电池材料加起来都贵。这种新型高性能、低成本的钒阴极将用于锂离子电池。钒还受益于高可用性、国内采购和现有的废钒回收能力,以建立一个循环电池生态系统。这种电池可以增加电动汽车的行驶里程,实现快速充电,提高安全性,降低成本。更广泛地说,在消费电子、医疗电子、军事和国防系统以及能源存储方面的广泛应用被设想。这个小型企业技术转移(STTR)二期项目旨在开发一种高性能、多电子电池阴极。这种锂离子电池的正极是一种新型隧道结构的钒基材料。商业上可用的电池化学通常仅限于每个插入位点只有一个电子反应,这限制了性能。锂电池需要可逆地实现锂离子的多电子嵌入,以提高重量和体积能量密度。具体来说,拟议的项目将扩大合成方法,以生产多电子钒基阴极,评估多电子阴极与锂金属和/或硅配对的电化学性能,并探索各种电池组件和表面改性,以减轻电解质氧化和过渡金属溶解。该项目还将基于实验设计方法优化电池性能。解决这些技术差距和挑战将导致更先进的多电子袋电池。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识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 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
  • 批准号:
    1938515
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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:
    $ 99.12万
  • 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:
    $ 99.12万
  • 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:
    $ 99.12万
  • 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

STTR Phase II: Fabrication and Structural Testing of a 3D Concrete Printed Anchor for Floating Offshore Wind
STTR 第二阶段:用于浮动海上风电的 3D 混凝土打印锚的制造和结构测试
  • 批准号:
    2333306
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Optimized manufacturing and machine learning based automation of Endothelium-on-a-chip microfluidic devices for drug screening applications.
STTR 第二阶段:用于药物筛选应用的片上内皮微流体装置的优化制造和基于机器学习的自动化。
  • 批准号:
    2332121
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Earth-abundant catalyst for power-to-liquids chemical production at the kiloton scale
STTR 第二阶段:地球储量丰富的催化剂,用于千吨级电力转化为液体的化学生产
  • 批准号:
    2304275
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Dermatologist-level detection of suspicious pigmented skin lesions from high-resolution full-body images
STTR II 期:通过高分辨率全身图像对可疑色素性皮肤病变进行皮肤科医生级别的检测
  • 批准号:
    2335086
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Thermal Imaging, Augmentation of Microwave Energy in Various Tissues and Chronic Safety
STTR 第二阶段:热成像、增强各种组织中的微波能量和长期安全性
  • 批准号:
    2301440
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Nanomaterial-based Residual Active Disinfectant for Decreasing Surface Acquired Infections
STTR 第二阶段:基于纳米材料的残留活性消毒剂,用于减少表面获得性感染
  • 批准号:
    2208717
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Stem Cell Delivery in Microscopic Hydrogel Droplets for Faster and More Complete Healing of Equine Tendon and Ligament Injuries
STTR 第二阶段:以微小水凝胶液滴形式输送干细胞,以更快、更完全地治愈马肌腱和韧带损伤
  • 批准号:
    2304324
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Scaling the Purification of Mycosporine-like Amino Acids to Replace Chemical Ultraviolet (UV) Filters and Protect Human and Environmental Health.
STTR 第二阶段:扩大类菌孢素氨基酸的纯化,以取代化学紫外线 (UV) 过滤器并保护人类和环境健康。
  • 批准号:
    2222582
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Development of a Smart Remote Health Management System for Patients with Kidney Disease
STTR二期:为肾病患者开发智能远程健康管理系统
  • 批准号:
    2243718
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
STTR Phase II: Body fluid identification for forensic purposes using Raman spectroscopy
STTR 第二阶段:使用拉曼光谱法进行体液鉴定
  • 批准号:
    2304318
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 99.12万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了