Opis projektu
Lepsze magazynowanie energii dla technologii niskoemisyjnych
Szybki wzrost zapotrzebowania na przyjazną dla środowiska energię ze źródeł odnawialnych, na przykład energię wiatrową czy słoneczną, a także zwiększenie poziomów jej produkcji i wykorzystania, rodzi pilniejszą potrzebę opracowania wydajnej technologii magazynowania, którą można zintegrować z siecią energetyczną. Pomimo dużego zapotrzebowania na takie technologie ich cena jest często wysoka z uwagi na koszt komercyjnych membran takich jak Nafion. W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu NanoMMES opracowana zostanie nanotechnologia, która cechuje się wysoką wydajnością, a zarazem niską ceną. W tym celu zespół badawczy zaprojektuje mikroporowate polimery, poddając je obróbce, a następnie łącząc membrany ze związkami chemicznymi akumulatorów przepływowych, aby w rezultacie uzyskać wydajne i stabilne rozwiązanie do magazynowania energii.
Cel
With the rapid development of renewable energy such as solar and wind power, energy storage technologies are in urgent need to integrate the low carbon energy into the power grid. Redox flow batteries are promising for grid scale energy storage owing to their scalable storage capacity, decoupled power and energy, long-term cycle performance, and quick response time. Membrane separators play a crucial role in flow batteries by selectively transporting ions while preventing the crossover of redox-active materials. Commercial Nafion membranes are being widely used for flow batteries, however, their high costs limit the large-scale application of this promising technology. Next-generation low-cost membranes with high ionic conductivity and selectivity, and durability are desirable for flow battery energy storage. This proposal NanoMMES aims at designing and nanoengineering low-cost, high-performance, ion-selective microporous membranes for redox flow battery energy storage applications. The objectives of NanoMMES will be achieved through curiosity-driven research into (1) designing the structures of microporous polymers to precisely tune the pore size and ion-conducting functionality required for batteries with different redox chemistries; (2) processing and nanoengineering polymers into highly conductive and selective membranes, and understanding the mechanisms of transport of ions and redox materials; (3) combining the designer membranes with redox flow battery chemistries to achieve efficient and stable energy storage. NanoMMES will undertake interdisciplinary research combining the molecular design of microporous polymers, membrane science and engineering, and redox flow battery chemistry and technology. The ultimate goal of the project is to generate design principles for next-generation ion-selective membranes that will have broad implications on advanced batteries for energy storage, helping the EU develop renewable energy and reduce greenhouse gas emissions.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- natural scienceschemical sciencespolymer sciences
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energywind power
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectrical engineeringpower engineeringelectric power transmission
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
SW7 2AZ LONDON
Zjednoczone Królestwo