Opis projektu
Rozwój polimerowych akumulatorów przepływowych redoks
Sukces transformacji energetycznej UE zależy od opracowania metod efektywnego magazynowania energii elektrycznej. Magazyny energii są jednym z kluczowych elementów tego procesu, ponieważ pozwalają na włączenie do sieci źródeł odnawialnych o zmiennej wydajności produkcji, które mogą wówczas zaspokajać zapotrzebowanie bazowe. Jedną z obiecujących technologii magazynowania energii są przepływowe akumulatory redoks. Możliwość samodzielnej zmiany mocy i pojemności sprawia, że są one najlepiej przystosowane do zastosowań stacjonarnych na dużą skalę. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu FutureBAT opracuje nowe organiczne materiały aktywne na potrzeby takich akumulatorów w celu zwiększenia ich wydajności, pojemności, żywotności i stabilności w różnych temperaturach. Badacze projektu FutureBAT przyjrzą się bliżej zaawansowanym strukturom polimerów, układom koloidalnym oraz hybrydowym układom organicznym w poszukiwaniu nowych akumulatorów ładowanych światłem oraz akumulatorów redoks, w których wszystkie naładowane cząsteczki będą znajdowały się w jednym zbiorniku.
Cel
The efficient storage of electric energy represents a major challenge for a successful energy transition, enabling the utilization of fluctuating renewable resources also as base load. Redox-flow-batteries (RFBs) are the only type of battery where intrinsically power and capacity can be varied independently from each other, making this type of battery perfectly suited for scalable stationary applications.
RFBs based on aqueous electrolytes with organic / polymer active materials have the potential to be suitable alternatives for commercial metal-based RFBs, with low CO2 footprint perfectly fitting to the goals of the EU Green Deal.
In particular, polymer-based RFB systems enable the use of cost-efficient dialysis membranes together with pH neutral table salt solutions as electrolytes. Nevertheless, systems still reveal restrictions in terms of capacity, lifetime and temperature-stability.
FutureBAT targets a breakthrough in the development of novel organic active materials for RFBs, by combining the search for new active entities with the improvement of current polymeric materials on the molecular level, by this providing new functions / properties. The key question will be how far polymeric electrolytes can be tuned by adjusting the molecular structure. Advanced polymer structures (incl. (hyper-) branched structures) and colloidal systems (with varied morphologies) as well as novel hybrid organic systems will provide access to hitherto unknown properties, e.g. new photo-rechargeable RFBs or RFBs having all charged species within one single tank. Furthermore, new sensor systems (SOC and SOH) will be applied, which also will form the basis for novel 3D-printed lab cells for (high-throughput) screening.
As the outcome, pioneering breakthroughs in the field of polymer-based RFBs will be enabled, surely targeting high risk / high gain step-changing research but built up on the know-how of one of the leading international research teams in this rather new field.
Dziedzina nauki
Not validated
Not validated
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectrical engineeringelectric energy
- natural sciencesphysical sciencescondensed matter physicssoft matter physics
- natural scienceschemical sciencespolymer sciences
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- social scienceseconomics and businesseconomicssustainable economy
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
07743 JENA
Niemcy