STTR Phase I: Potassium Ion Battery with Intermediate Charge Rate Competes with Lithium Ferrophosphate (LFP)-based Lithium-Ion Batteries (LIBs)
STTR 第一阶段:具有中等充电速率的钾离子电池与基于磷酸铁锂 (LFP) 的锂离子电池 (LIB) 竞争
基本信息
- 批准号:2332113
- 负责人:
- 金额:$ 27.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2024
- 资助国家:美国
- 起止时间:2024-03-15 至 2025-02-28
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The broader/commercial impact of this Small Business Technology Transfer (STTR) Phase I project addresses the growing demand for "beyond lithium (Li)-ion" technologies by developing Potassium (K) Ion Batteries (KIB) as sustainable alternatives for Lithium (Li)-Ion Batteries (LIBs). In 2022, the market for Lithium-Iron Phosphate (LFP) batteries was valued at $12.5 billion, and projections suggest it will reach $52.7 billion by 2030, with a notable 19.7% compound annual growth rate (CAGR) from 2023 to 2030. The main driver behind this growth is the increasing adoption of electric vehicles (EVs). KIBs have the potential to become a cost-effective performance alternative to LIBs in EV and stationary applications with a domestic materials supply chain. The primary objective of this project is to enhance KIB performance, particularly focusing on enabling fast charge cycling for EVs applications. This endeavor aligns with the pursuit of a sustainable energy future, reduced dependence on critical materials, and the promotion of economic growth.The intellectual merit of this project addresses a key question in “beyond Li-ion” energy storage systems: Why do non-Li architectures, that should in principle function as well as Li architectures, fall short at faster charging rates and how can this be resolved? While individual non-Li components (cathode, anode, and electrolyte) are highly promising in terms of charge transfer and storage behavior, why does the holistic system fall short? In a broader sense, resolving this quandary could potentially enable other earth abundant non-Li architectures to become viable, enabling domestically sourced energy systems to flourish. The commercially focused effort operates at the core of structure-functional properties relations within non-Li systems, where there is markedly much less understanding versus existing LIBs. The project will unravel key structure-properties relations in the nominally more reactive K-based architectures. This collaborative effort will allow for a broad spectrum of learning, starting at basic mechanistic insight at meso scale and advancing to commercially relevant full KIB pouch cell testing.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.
该小型企业技术转让(STTR)第一阶段项目的更广泛/商业影响通过开发钾(K)离子电池(KIB)作为锂(Li)离子电池(LIB)的可持续替代品,解决了对“超越锂(Li)离子”技术日益增长的需求。2022年,磷酸铁锂(LFP)电池市场价值为125亿美元,预测到2030年将达到527亿美元,2023年至2030年的复合年增长率(CAGR)为19.7%。这一增长背后的主要驱动力是电动汽车(EV)的日益普及。KIB有可能成为电动汽车和固定应用中LIB的具有成本效益的性能替代品,具有国内材料供应链。该项目的主要目标是提高KIB的性能,特别是专注于为电动汽车应用提供快速充电循环。这一奋进符合对可持续能源未来的追求,减少对关键材料的依赖,促进经济增长。该项目的智力价值解决了“超越锂离子”储能系统中的一个关键问题:为什么原则上应该与锂架构一样发挥作用的非锂架构在更快的充电速率方面存在不足,如何解决这个问题?虽然单个非锂组分(阴极、阳极和电解质)在电荷转移和存储行为方面非常有前途,但为什么整体系统却不尽如人意呢?从更广泛的意义上说,解决这一困境可能会使其他地球丰富的非锂建筑变得可行,使国内能源系统蓬勃发展。商业上的重点工作是在非锂系统内的结构-功能性质关系的核心,与现有的LIB相比,对非锂系统的理解明显要少得多。该项目将揭示名义上更具反应性的K基架构中的关键结构-性能关系。这项合作努力将允许广泛的学习,从基本的机械洞察力在中型规模和推进到商业相关的完整KIB袋电池测试。这个奖项反映了NSF的法定使命,并已被认为是值得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的支持。
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 }}
Leigang Xue其他文献
Leigang Xue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
UK involvement in LSST: Phase C (Imperial component)
英国参与 LSST:C 阶段(帝国部分)
- 批准号:
ST/X001326/1 - 财政年份:2025
- 资助金额:
$ 27.5万 - 项目类别:
Research Grant
IUCRC Phase I University of Wisconsin-Milwaukee: Center for Concrete Advancement Network (CAN), Lead Site
IUCRC 第一阶段威斯康星大学密尔沃基分校:混凝土进步网络中心 (CAN),主要站点
- 批准号:
2310861 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 27.5万 - 项目类别:
Continuing Grant
IUCRC Phase III University of Colorado Boulder: Center for Membrane Applications, Science and Technology (MAST)
IUCRC 第三阶段科罗拉多大学博尔德分校:膜应用、科学与技术中心 (MAST)
- 批准号:
2310937 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 27.5万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Humidity and Temperature Effects on Phase Separation and Particle Morphology in Internally Mixed Organic-Inorganic Aerosol
合作研究:湿度和温度对内部混合有机-无机气溶胶中相分离和颗粒形态的影响
- 批准号:
2412046 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 27.5万 - 项目类别:
Standard Grant
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:
$ 27.5万 - 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:
$ 27.5万 - 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:
$ 27.5万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
STTR Phase I: Innovating Micro-Light Emitting Diode (LED) Manufacturing with Novel Quantum Dot Micro-Patterning Technology
STTR 第一阶段:利用新型量子点微图案化技术创新微发光二极管 (LED) 制造
- 批准号:
2335283 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 27.5万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Advanced Lithium Metal Anodes for Solid-State Batteries
STTR 第一阶段:用于固态电池的先进锂金属阳极
- 批准号:
2335454 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 27.5万 - 项目类别:
Standard Grant
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:
$ 27.5万 - 项目类别:
Cooperative Agreement