All-solid-state lithium-sulfur battery design via graphene-based materials

基于石墨烯材料的全固态锂硫电池设计

基本信息

  • 批准号:
    561137-2020
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Alliance Grants
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2021-01-01 至 2022-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The increasing carbon dioxide emission and global warming have resulted in worldwide ecological deterioration and challenges to find novel and better ways to meet the world's increasing needs for energy while reducing greenhouse gas (GHG). In Canada, the transportation sector was the second-largest source of GHG emissions in 2018. We propose this research project with a long-term goal of commercialized solid-state lithium-sulfur battery (LIS) that possesses high energy density, durability and safety toward increasing the future applications of electric vehicles (EVs), and short-term goals of all-solid LIS pouch cell fabrication and prototype assembly. To improve the battery performance, sulfur cathode and solid-electrolyte will be rationally designed and developed with the facilities of graphene-based materials. Several methodologies will be undertaken to optimize the battery performance by manipulating the graphene including graphene surface modification, introducing heteroatoms to graphene, incorporating single-atom catalysts (SACs) to graphene, and graphene 3-dimensional electrode building. The overall deliverable of this project is an all-solid LIS pouch cell (2 Ah, 90% retention for 400 cycles) to evaluate the scale-up capability of the developed graphene-based cathode and solid electrolytes and prove the feasibility of manufacturing a LIS prototype. EVs are a key technology to reduce air pollution and a promising option to contribute to energy diversification and GHG emissions reduction objectives. With the projected size of the global electric vehicle market, the expansion of battery manufacturing capacity will largely be driven by electrification in the car market. By facilitating a series of graphene-based materials, we believe LIS has the potential capability to push the boundaries beyond the performance limits imposed by Li-ion battery technology on indicators such as cost, energy density, cycle life, etc., considering as the most promising future commercialized energy storage devices.
二氧化碳排放量的增加和全球变暖导致全球生态恶化,并为寻找新颖且更好的方法来满足世界日益增长的能源需求同时减少温室气体 (GHG) 带来了挑战。在加拿大,交通运输业是2018年第二大温室气体排放源。我们提出这个研究项目的长期目标是商业化具有高能量密度、耐用性和安全性的固态锂硫电池(LIS)旨在增加电动汽车 (EV) 的未来应用,以及全固态 LIS 软包电池制造和原型组装的短期目标。为了提高电池性能,将利用石墨烯基材料的设施,合理设计和开发硫正极和固体电解质。 将采取多种方法通过操纵石墨烯来优化电池性能,包括石墨烯表面改性、向石墨烯引入杂原子、将单原子催化剂(SAC)纳入石墨烯以及石墨烯3维电极构建。该项目的总体交付成果是全固态LIS软包电池(2 Ah,400次循环后保留率为90%),以评估所开发的石墨烯基阴极和固体电解质的放大能力,并证明制造LIS的可行性原型。电动汽车是减少空气污染的关键技术,也是促进能源多样化和温室气体减排目标的一个有前景的选择。随着全球电动汽车市场规模的预计,电池产能的扩张将在很大程度上受到汽车市场电气化的推动。通过促进一系列石墨烯基材料的发展,我们相信LIS有潜力突破锂离子电池技术在成本、能量密度、循环寿命等指标上的性能限制。未来最有前途的商业化储能装置。

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 }}

Li, Ge其他文献

Neural Detection of Semantic Code Clones Via Tree-Based Convolution
通过基于树的卷积对语义代码克隆进行神经检测
Physical Design Strategies for Mitigating Fine-Grained Electromagnetic Side-Channel Attacks
减轻细粒度电磁侧信道攻击的物理设计策略
  • DOI:
    10.1109/cicc51472.2021.9431438
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wang, Meizhi;Iyer, Vishnuvardhan V.;Xie, Shanshan;Li, Ge;Mathew, Sanu K.;Kumar, Raghavan;Orshansky, Michael;Yilmaz, Ali E.;Kulkarni, Jaydeep P.
  • 通讯作者:
    Kulkarni, Jaydeep P.
Neural Detection of Semantic Code Clones Via Tree-Based Convolution
通过基于树的卷积对语义代码克隆进行神经检测
A Luminex assay detects amyloid β oligomers in Alzheimer's disease cerebrospinal fluid.
Luminex 测定检测阿尔茨海默病脑脊液中的淀粉样β 寡聚体。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Herskovits, Adrianna Z;Locascio, Joseph J;Peskind, Elaine R;Li, Ge;Hyman, Bradley T
  • 通讯作者:
    Hyman, Bradley T
Age-varying association between statin use and incident Alzheimer's disease.
他汀类药物使用与阿尔茨海默氏病发病之间的年龄相关性。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Li, Ge;Shofer, Jane B;Rhew, Isaac C;Kukull, Walter A;Peskind, Elaine R;McCormick, Wayne;Bowen, James D;Schellenberg, Gerard D;Crane, Paul K;Breitner, John C S;Larson, Eric B
  • 通讯作者:
    Larson, Eric B

Li, Ge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('Li, Ge', 18)}}的其他基金

Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05184
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05184
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05184
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05184
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    DGECR-2020-00468
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Launch Supplement
All-solid-state lithium-sulfur battery design via graphene-based materials
基于石墨烯材料的全固态锂硫电池设计
  • 批准号:
    561137-2020
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05184
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    RGPIN-2020-05184
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
All-solid-state lithium-sulfur battery design via graphene-based materials
基于石墨烯材料的全固态锂硫电池设计
  • 批准号:
    561137-2020
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Advanced Materials Design for High-Energy and Reliable Lithium-Ion Batteries
高能可靠锂离子电池的先进材料设计
  • 批准号:
    DGECR-2020-00468
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Discovery Launch Supplement

相似国自然基金

煤化作用过程中锂赋存状态演化与同位素分馏的耦合关系
  • 批准号:
    42372203
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
滇中地区富锂黏土中锂的赋存状态与富集机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    61 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高铝粉煤灰中关键金属锂、镓和稀土元素赋存状态及强化分离机理
  • 批准号:
    42172191
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
四川盆地东北部中-下三叠统绿豆岩锂的来源及赋存状态研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
煤系关键金属(稀土、铌、锂、铍、铟、锗等)的赋存状态和高效分离研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    64 万元
  • 项目类别:

相似海外基金

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:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Understanding Sulfur-Carbon-Solid Electrolyte Interface of Lithium/Sulfur Solid-State Batteries
合作研究:了解锂/硫固态电池的硫-碳-固体电解质界面
  • 批准号:
    2240983
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CCPR073 - Discovery of inorganic lithium solid electrolytes for all-solid-state batteries
CCPR073 - 用于全固态电池的无机锂固体电解质的发现
  • 批准号:
    2896583
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Studentship
Collaborative Research: Understanding Sulfur-Carbon-Solid Electrolyte Interface of Lithium/Sulfur Solid-State Batteries
合作研究:了解锂/硫固态电池的硫-碳-固体电解质界面
  • 批准号:
    2241007
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Upcycling of Spent Lithium-Ion Batteries Electrodes Towards All-Solid-State Lithium Batteries
废旧锂离子电池电极升级为全固态锂电池
  • 批准号:
    22KF0347
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了