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

基本信息

  • 批准号:
    2335454
  • 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:
    2024-04-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Technology Transfer (STTR) Phase I project enables high-performance and low-cost lithium metal anodes to be used in solid-state batteries. This solid-state battery technology, with fast charge and cycle lifetime, has been demonstrated using a lithium metal foil as the anode. However, lithium metal foil is a major cost driver and, thus, a commercial barrier. This research focuses on the development of pre-lithiation processes for 3-dimensional scaffolding materials to introduce a lithium source to the high-performance anode at a far cheaper cost than that of lithium metal foil. By removing the cost barrier to this solid-state battery platform, this project will enable the technology to expand the number of vehicle market segments that can electrify. This high-performance technology, combined with the underlying solid-state batteries, will address a $1 billion market for fast-charging electric vehicles that is rapidly growing.The intellectual merit of this project is to determine the feasibility of using multiple alternative lithium sources in place of thick lithium metal foil in the anode of solid-state batteries. The research also seeks to develop an understanding of the kinetics and thermodynamics of the lithiation process in the solid-state battery. While high performing, thick lithium metal foil is a challenge to process with roll-to-roll manufacturing. This research and development will focus on methods to include lithium in the anode that are more easily combined with typical manufacturing processes. The team will investigate the fundamental kinetics and thermodynamics of each approach’s lithiation and de-lithiation process during cycling. By identifying alternative lithium sources with comparable kinetics to lithium metal foil, this project will develop a high-performance anode that greatly improves the manufacturability of the solid-state battery cells.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.
这个小型企业技术转移(STTR)I期项目使高性能和低成本锂金属阳极可用于固态电池中。这种具有快速充电和周期寿命的固态电池技术已被用锂金属箔作为阳极证明。但是,锂金属箔是主要的成本驱动力,因此是商业障碍。这项研究着重于三维脚手架材料的静置前过程的开发,以将锂源引入高性能阳极,其成本比锂金属箔的成本便宜得多。通过消除该固态电池平台的成本障碍,该项目将使该技术能够扩大可以通电的车辆市场细分​​市场的数量。这种高性能技术,再加上基本的固态电池,将针对快速增长的快速充电电动汽车提供10亿美元的市场。该项目的智力优点是确定使用多个替代锂源代替固态电池阳极中厚锂金属的可行性。该研究还旨在发展固态电池中锂过程的动力学和热力学的理解。虽然性能高,但浓稠的锂金属箔是通过卷到卷制造过程的挑战。这项研究和开发将集中于将锂包括在阳极中的方法,这些方法更容易与典型的制造工艺结合在一起。该小组将研究每种方法岩性和循环过程中脱位过程的基本动力学和热力学。通过确定具有可比动力学与锂金属箔的替代锂源,该项目将开发出高性能的阳极,可极大地提高固态电池电池的制造能力。该奖项反映了NSF的法定任务,并且我们是否通过使用该基金会的知识分子优点和广泛的影响来评估NSF的法定任务。

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 }}

Luhan Ye其他文献

Isotropic cell design enables low-pressure lithium metal solid-state batteries
各向同性电池设计可实现低压锂金属固态电池
Reduced electrochemical performances of proton exchange membrane fuel cells due to gaseous diffusion in electrolytes
由于电解质中的气体扩散导致质子交换膜燃料电池的电化学性能降低
  • DOI:
    10.1039/c6ra21743e
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Weirong Huo;Luhan Ye;Weiqiang Lv;Ying;Jipeng Fei;M. Waqas;Weidong He
  • 通讯作者:
    Weidong He
Analytical insight into the oxygen diffusion in wetted porous cathodes of Li-air batteries
锂空气电池湿润多孔阴极中氧扩散的分析洞察
  • DOI:
    10.1016/j.energy.2015.09.054
  • 发表时间:
    2015-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
    Luhan Ye;Xiaoning Wang;Weiqiang Lv;Weidong He
  • 通讯作者:
    Weidong He

Luhan Ye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

高层钢结构建模-优化-深化的跨阶段智能设计方法
  • 批准号:
    52308142
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
游戏化mHealth干预模式下精神障碍出院患者自杀风险管理策略的实施科学研究——基于多阶段优化策略
  • 批准号:
    72374095
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非洲爪蟾IV型干扰素IFN-upsilon在不同发育阶段的抗病毒功能研究
  • 批准号:
    32303043
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
壳斗科植物传播前阶段种子捕食的地理格局及其驱动机制
  • 批准号:
    32371612
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
计及海量多元逆变资源下垂参数动态优化的配电网多阶段协调运行研究
  • 批准号:
    52307091
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

STTR Phase I: Underground Live - an innovative, advanced analytical tool for characterizing the subsurface and reducing underground construction risk
STTR 第一阶段:Underground Live - 一种创新、先进的分析工具,用于表征地下特征并降低地下施工风险
  • 批准号:
    2304544
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase I: Novel State of Health Measurements Through Advanced Lithium-ion Battery Modeling for Secure and Scalable 2nd-Life Battery Deployment
STTR 第一阶段:通过先进的锂离子电池建模进行新颖的健康状况测量,以实现安全且可扩展的二次电池部署
  • 批准号:
    2304417
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase I: Development of an Additively-Manufactured, Non-Toxic, Advanced Storable Hybrid Rocket Propulsion System
STTR 第一阶段:开发增材制造、无毒、先进的可储存混合火箭推进系统
  • 批准号:
    2127098
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase I: Advanced compatibilization for mixed plastic recycling
STTR 第一阶段:混合塑料回收的高级相容性
  • 批准号:
    2136645
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase I:Dramatically improving algorithm execution on quantum devices through advanced noise-awareness and control
STTR 第一阶段:通过先进的噪声感知和控制显着改善量子设备上的算法执行
  • 批准号:
    2036347
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 27.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了