Abstract
Aangezien het aandeel aan hernieuwbare energiebronnen in de wereldwijde energiemix gestaag toeneemt als reactie op verdragen en acties tegen klimaatverandering, zijn energieopslagsystemen een cruciale speler geworden om bij hernieuwbare energiebronnen productie en vraag op elkaar af te stemmen. In dit verband bieden flowbatterijen (FB's) een enorm potentieel voor de toekomstige, wereldwijde en grootschalige batterijcapaciteit aangezien zij grote hoeveelheden energie op efficiënte wijze kunnen opslaan. Van alle FB's is de vanadium flowbatterij (VFB) de meest opkomende energieopslagtechnologie, omdat zij verschillende voordelen biedt in vergelijking met Li-ion-batterijen. Ze ontkoppelen vermogen en opslagcapaciteit, waardoor ze gemakkelijk schaalbaar zijn. Bovendien zijn ze flexibel en bieden ze een lange levensduur en hebben ze geen last van contaminatie tussen de twee FB compartimenten. Hoewel al veel aandacht is besteed aan de verbetering van de efficiëntie en de vermogensdichtheid van VFB's, is er nog veel ruimte voor verbetering, vooral wat betreft de vermindering van de energieverliezen die inherent zijn aan het systeem. In dit verband speelt het elektrodeontwerp een cruciale rol aangezien het tegelijkertijd de reactiekinetiek, de weerstand en het massatransport beïnvloedt, die allemaal moeten worden geoptimaliseerd om de prestaties te maximaliseren. Door poreuze koolstofelektroden te ontwikkelen met een gestructureerde geometrie en samenstelling, zal dit project de algemene prestaties van de FB verbeteren. Naast de onmiddellijke prestaties van de FB is een andere belangrijke parameter de levensduurte, die tot dusver veel minder aandacht heeft gekregen. Dit komt doordat levensduuranalyse moeilijk en tijdrovend is, wat de toepassing ervan in de industrie belemmert. Dit project zal dit probleem aanpakken door een combinatie van degradatieanalyse en fysisch-chemische karakterisatie om de belangrijkste degradatiemechanismen vast te stellen en oplossingen te vinden om deze te overwinnen. Om de prestaties van FB's te voorspellen zullen bovendien door fysica gebaseerde modellen voor levensduuranalyse worden opgezet. Als dusdanig zal dit project een benchmark vormen voor toekomstige ontwikkeling en onderzoek op het gebied van FB's.
Onderzoeker(s)
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)