Verbundvorhaben PhotoFlow: Photoelektrochemische Redox-Flow-Batterien; Teilprojekt: Entwicklung von Elektrolyten für photoelektrochemische Redox-Flow-Batterien
Zeitraum
2017-09-01 – 2021-08-31
Bewilligte Summe
162.149,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6088B
Leistungsplansystematik
Elektrochemische Speicher - Redox-Flow Batterien [EA2313]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Mit dem hier beantragten Forschungsvorhaben zur Entwicklung einer photoelektrochemischen Redox-Flow-Batterie (Photo-RFB) soll ein Energiespeichersystem bereitgestellt werden, welches zusätzlich zu seinen Funktionen als Speicher auch direkt mit Sonnenlicht geladen werden kann, ohne dass dafür eine separate Stromzufuhr oder weitere Peripherie erforderlich sind. Im Gegensatz zu der Kombination einer Photovoltaik-Zelle mit einer separaten Batterie können in einem solchen integrierten System viele Komponenten sowie ein Teil der Regelungstechnik eingespart werden und das Gesamtsystem kostengünstiger, kleiner und effizienter realisiert werden. Aufgrund dieser Eigenschaften bieten sich Photo-RFB als eine der Schlüsseltechnologien für das Gelingen der Energiewende an. Die wesentlichen Ziele dieses Forschungsvorhabens sind die Entwicklung, Charakterisierung und Optimierung von Materialien für Photoelektroden und darauf maßgeschneiderte organische Elektrolyten sowie ein dazu passendes Zell- und Modulkonzept. Neben der Entwicklung des Systems sollen zudem auch fundamentale Daten zur Effizienz und den limitierenden Faktoren dieser innovativen Technologie gesammelt werden. Dieses Wissen ist unabdingbar für eine kritische Evaluierung der Wettbewerbsfähigkeit dieses neuartigen integrierten Systems. Die JenaBatteries GmbH ist als Verbundprojektpartner für die Erforschung und Entwicklung der Elektrolytlösungen, sowie der Membran- und Elektrodenmaterialien verantwortlich. Es werden Wechselwirkungen der Elektrolytlösungen auf alle Systemkomponenten eingehend analysiert. Hierzu zählen u.a. Untersuchungen der Temperaturabhängigkeit und Langzeittests zur Evaluierung der Stabilität. Die Entwicklung geht dabei Hand in Hand mit der der Photoelektroden und des Zelldesigns. Eine Potentialanalyse der neuen Photo-RFB-Technologie wird Informationen zur Einschätzung der langfristigen Wettbewerbsfähigkeit liefern. Abschließend wird ein Demonstrator gebaut und dessen Funktionalität charakterisiert.
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