Redox Flow Battery Campus
Auf einen Blick
- Projektleiter/in : Prof. Dr. Jürgen Schumacher
- Projektteam : Gaël Mourouga, Jakub Wlodarczyk
- Projektvolumen : EUR 3'796'578
- Projektstatus : abgeschlossen
- Drittmittelgeber : EU und andere Internationale Programme (Horizon 2020 / Projekt Nr. 765289)
- Projektpartner : Fraunhofer-Gesellschaft / Institut für Chemische Technologie, Amer-Sil SA, Bar-Ilan University, French National Centre for Scientific Research CNRS, Elestor BV, Hungarian Research Centre for Natural Sciences, Jenabatteries GmbH, Johnson Matthey plc, University of Chemistry and Technology Prague, Universität Stuttgart / Institut für Maschinenelemente
- Kontaktperson : Jürgen Schumacher
Beschreibung
Redox-Flow-Batterien (RFB) fangen Leistungsschwankungen von
Solaranlagen und Windturbinen auf. Sie sammeln den Strom, welchen
diese bei günstiger Wetterlage und Tageszeit produzieren, und geben
ihn wieder ab, wenn er benötigt wird. Sie enthalten in zwei
getrennten Kreisläufen chemische Flüssigkeiten. Um Energie
freizusetzen, pumpen sie die Substanzen zusammen und lösen eine
elektrochemische Reaktion aus. So decken sie die Nachfrage nach
Ökostrom auch in leistungsschwachen Momenten. Die Methode gilt als
relativ umweltschonend. Sie soll dereinst dazu genutzt werden, um
Strom in der Grössenordnung von Gigawattstunden zu speichern.
Im Rahmen des Projekts «FlowCamp» soll die Speichervariante
weiterentwickelt und untersucht werden, welche chemischen
Verbindungen für RFB geeignet sind. Ausserdem werden verschiedene
Design- und Materialvarianten geprüft. Ziel der Forschungsarbeiten
ist, aufzuzeigen, welche Materialkonzepte für welche Anwendungen in
Frage kommen.
Das Team der ZHAW analysiert in einem Teilprojekt ein
Wasserstoff-Brom-Konzept sowie Redox-Flow-Batterien, für die
organische Verbindungen verwendet werden. Es erstellt mathematische
Modelle, mit denen sich nicht nur die elektrochemischen Prozesse,
sondern auch die Transporteigenschaften in den Zellen simulieren
lassen. So will es Erkenntnisse über das Lade- und Entladeverhalten
gewinnen, um beispielsweise die Effizienz der Batterien zu erhöhen.
Es arbeitet dabei eng mit Projektpartnern zusammen, welche auf die
Herstellung und experimentelle Charakterisierung spezialisiert
sind. Dazu zählen mehrere Batteriehersteller. «FlowCamp» ist Teil
des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020 der
Europäischen Union (Projekt-Nr. 824060). Es wurde am 1. September
2017 gestartet und dauert bis am 31. August 2021, beteiligt sind 19
Hochschulen.
Weiterführende Informationen
Publikationen
-
Wlodarczyk, Jakub Karol; Schärer, Roman Pascal; Friedrich, Andreas; Schumacher, Jürgen,
2024.
Upscaling of reactive mass transport through porous electrodes in aqueous flow batteries.
Journal of the Electrochemical Society.
171(020544).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1149/1945-7111/ad258e
-
Wlodarczyk, Jakub; Baltes, Norman; Friedrich, K. Andreas; Schumacher, Jürgen,
2023.
Electrochimica Acta.
461(142640).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2023.142640
-
Tsehaye, Misgina Tilahun; Mourouga, Gaël; Schmidt, Thomas J.; Schumacher, Jürgen; Velizarov, Svetlozar; Van der Bruggen, Bart; Alloin, Fannie; Iojoiu, Cristina,
2023.
Renewable and Sustainable Energy Reviews.
173, S. 113059.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.113059
-
Mourouga, Gaël; Chery, Déborah; Baudrin, Emmanuel; Randriamahazaka, Hyacinthe; Schmidt, Thomas J.; Schumacher, Juergen O.,
2022.
iScience.
25(9), S. 104901.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104901
-
Mourouga, Gaël; Baudrin, Emmanuel; Courty, Mathieu; Schmidt, Thomas J.; Schumacher, Jürgen,
2021.
In:
17th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Electrochemical Energy Technologies (MODVAL 17), online, 20-22 April 2021.
-
Mourouga, Gaël; Sansone, Caterina; Alloin, Fannie; Iojoiu, Cristina; Schumacher, Jürgen,
2019.
A multicomponent diffusion model for organic redox flow battery membranes [Poster].
In:
Krewer, Ulrike; Laue, Vincent; Redeker, Andreas, Hrsg.,
16th symposium on modeling and experimental validation of electrochemical energy technologies (ModVal 2019) : book of abstracts.
ModVal 2019, Braunschweig, Germany, 12-13 March 2019.
Technische Universität Braunschweig.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-2792
-
Wlodarczyk, Jakub; Cantu, Brenda; Fischer, Peter; Küttinger, Michael; Schumacher, Jürgen,
2019.
An enhanced 1-D model of a hydrogen-bromine flow battery [Poster].
In:
Krewer, Ulrike; Laue, Vincent; Redeker, Andreas, Hrsg.,
16th symposium on modeling and experimental validation of electrochemical energy technologies (ModVal 2019) : book of abstracts.
ModVal 2019, Braunschweig, Germany, 12-13 March 2019.
Technische Universität Braunschweig.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-2791