Zespół naukowy pod kierownictwem dr hab. inż. Joanny Krakowiak pracuje nad autorską konstrukcją ogniwa baterii przepływowej, jak również nad nowymi typami elektrolitów do zastosowania w bateriach tego typu. Obydwa projekty otrzymały dofinansowanie z projektu Inkubator Innowacyjności 2.0, prowadzonego na Politechnice Gdańskiej przez uczelniane Centrum Transferu Wiedzy i Technologii.

Przykład ogniwa przepływowego

Tematyka ogniw przepływowych jest stosunkowo nowym zagadnieniem, które cieszy się wciąż rosnącym zainteresowaniem świata nauki jak i przemysłu. Baterie przepływowe (redox flow cell) pełnią rolę magazynów energii elektrycznej, która zamieniana jest w energię chemiczną, dzięki odpowiednim reakcjom chemicznym. Ten typ baterii cechuje dobra sprawność (na poziomie ok. 80%), długa żywotność (ok. 20 lat) oraz uniwersalny i bardzo bezpieczny system funkcjonowania. Coraz więcej firm zainteresowanych jest rozwojem i produkcją akumulatorów przepływowych, ze względu na ograniczenia powszechnie używanych baterii litowo-jonowych.

Celem naszych badań jest zmniejszenie kosztu budowy baterii i/lub poprawa działania jej kluczowych elementów. Obecnie skupiamy się na modyfikacji elektrod w celu usprawnienia parametrów kinetycznych i termodynamicznych ogniwa. Z drugiej strony będziemy starali się znaleźć sposób na zwiększenie stężenia substancji biorących udział w konwersji energii, by tym samym zwiększyć ilość energii, którą możemy magazynować w tej samej objętości elektrolitu – tłumaczy mgr inż. Miłosz Murawski, doktorant z zespołu profesor Krakowiak. Kolejnym kluczowym aspektem jest dobór właściwej membrany, dla danego układu elektroda – elektrolit, która zapobiega mieszaniu się obydwu elektrolitów. Z tego względu prace nad akumulatorami przepływowymi mają ściśle interdyscyplinarny charakter.

W prace konstrukcyjne nad ogniwem zaangażowani są nie tylko naukowcy z Wydziału Chemicznego.  Dzięki współpracy z pracownikami z Wydziału Mechanicznego, zamierzamy zoptymalizować pewne elementy ogniwa, tak by dostosować je do parametrów testowanego elektrolitu – tłumaczy profesor Joanna Krakowiak.

Dzięki inicjatywie CTWT został nawiązany kontakt z dr inż. Pekka Peljo z Aalto University w Finlandii, gdzie również prowadzone są prace badawcze nad ogniwami przepływowymi. W wyniku rozmów Miłosz Murawski odbył w lutym b.r. staż na Aalto University, podczas którego prowadził badania nad baterią przepływową w technologii bromowo-antrachninonowej. Dotychczasowe badania prowadzone przez niego koncentrowały się na elektrolitach nieorganicznych (wanadowych), dlatego bardzo wartościowa okazała się możliwość porównania ich z nowym typem elektrolitu.

Dr inż. Pekka Peljo z Aalto University zgodził się zostać drugim promotorem pana Miłosza, więc zakładamy, że wiele się od niego w trakcie tej współpracy nauczymy. W związku z tym, że nasz zespół na Politechnice Gdańskiej ma dużo mniejsze doświadczenie i zaplecze, ustaliliśmy na razie, iż badania prowadzone przez nas będą uzupełniającymi, do tych które prowadzi zespół w Finlandii – komentuje profesor Krakowiak. Równolegle opracowujemy zmiany konstrukcyjne ogniwa już istniejącego, wykorzystywanego przez nas w badaniach laboratoryjnych,  jednak czy uda nam się uzyskać rozwiązanie lepsze od poprzedniego dowiemy się dopiero, gdy wrócimy do normalnego trybu pracy, po zakończeniu pandemii koronawirusa.

 

 

Źródło: informacja prasowa
0 0 vote
Article Rating