Zespół naukowców pod kierownictwem dr hab. inż. Joanny Krakowiak z Politechniki Gdańskiej pracuje nad autorską konstrukcją ogniwa baterii przepływowej oraz nowymi typami elektrolitów do zastosowania w bateriach tego typu.
Tematyka ogniw przepływowych jest stosunkowo nowym zagadnieniem, które cieszy się wciąż rosnącym zainteresowaniem świata nauki 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 prof. 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 prof. Krakowiak.
Dzięki inicjatywie Centrum Transferu Wiedzy i Technologii nawiązano 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 br. 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.
– 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 prof. 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: PG