Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.

Under an international consortium, the collaboration between the NRC and McMaster University focuses on optimizing Lithium-ion Batteries (LIBs) by leveraging expertise from both institutions. Core to the collaboration are NRC’s cathode self-driving laboratory (SDL) and McMaster's advanced Nuclear Magnetic Resonance (NMR) techniques. The Project aims to transform structure-property-performance relationships between a battery cathode and electrolyte using autonomous experimentation, Artificial Intelligence and Machine Learning (AI/ML) algorithms, and real-time Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) to enhance the cathode-electrolyte interface, verified by solid-state 7Li NMR (ssNMR). McMaster University provides advanced magnetic resonance (MR) characterizations to analyze lithium-ion dynamics. The university will benchmark electrolytes, focusing on lithium diffusion coefficients and activation energies, and build a database of physical chemistry parameters. Operando characterization strategies using McMaster’s MR pencil-cell will study Li+ dynamics in half- and full-cell configurations, assessing lithium plating and battery aging. This collaboration promises significant advancements in the efficiency and longevity of next-generation LIBs.

La collaboration entre le CNRC et l’Université McMaster, dans le cadre d’un consortium international, vise à optimiser les batteries aux ions de lithium (LIB) en tirant parti de l’expertise des 2 établissements. Au cœur de cette collaboration se trouvent le laboratoire autonome (SDL) de recherche sur les cathodes du CNRC et les techniques avancées de résonance magnétique nucléaire (RMN) de l’Université McMaster. Le projet vise à transformer les relations structure-propriété-performance entre la cathode d’une batterie et l’électrolyte à l’aide d’expériences autonomes, d’algorithmes d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique (IA/AA), et de la spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS) en temps réel afin d’améliorer l’interface cathode-électrolyte, vérifiée par RMN à l’état solide du 7Li. L’Université McMaster fournit des caractérisations avancées par résonance magnétique (RM) pour analyser la dynamique du lithium-ion. L’Université évaluera les électrolytes, en se concentrant sur les coefficients de diffusion du lithium et les énergies d’activation, et constituera une base de données de paramètres physicochimiques. Les stratégies de caractérisation en fonctionnement utilisant la pile cylindrique pour RM de McMaster permettront d’étudier la dynamique du Li+ dans des configurations à demi-cellule et à cellule complète, en évaluant le placage au lithium et le vieillissement des batteries. Cette collaboration promet des avancées appréciables en matière d’efficacité et de longévité des batteries aux ions de lithium de nouvelle génération.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.