DegraBat
Degradationsprozesse in All-Vanadium-Redox-Flow-Batterien
Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.06.2017 bis 31.05.2020
Fördersumme der angegebenen
Teilprojekte: 1.821.196,00 €
Projektvolumen der angegebenen
Teilprojekte: keine Angabe
Projektpartner Teilprojekte auf Karte zeigen
Teilprojekt 1
SOC-Monitoring und Elektrolyt-Alterung
Förderkennzeichen: 03ET6129A
Dechema Forschungsinstitut SdbR
60486 Frankfurt a. M.
zum Internetauftritt
Teilprojekt 2
Modellierung von Auswirkungen der Alterungserscheinungen von Materialien auf die Zelle und Qualifizierung von Dichtungsmaterialien
Förderkennzeichen: 03ET6129B
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie
76327 Pfinztal
zum Internetauftritt
Teilprojekt 3
Charakterisierung der Kohlenstoff-Elektroden und Testroutinen für beschleunigte Elektrodenalterung
Förderkennzeichen: 03ET6129C
Freie Universität Berlin, Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Chemie und Biochemie
14195 Berlin
zum Internetauftritt
Teilprojekt 4
Aufklärung von Degradationsprozessen an VRFB-Membranen
Förderkennzeichen: 03ET6129D
Karlsruher Institut für Technologie - Fakultät für Chemie und Biowissenschaften - Institut für Anorganische Chemie
76131 Karlsruhe
zum Internetauftritt
Teilprojekt 5
Optimierung der Elektroden - Transfer in industrielle Praxis
Förderkennzeichen: 03ET6129E
SGL Carbon GmbH - Meitingen
86405 Meitingen
zum Internetauftritt
Teilprojekt 6
Methoden zur gezielten Alterung und Optimierung der Membranen - Umsetzung in die Praxis
Förderkennzeichen: 03ET6129F
Fumatech BWT GmbH
74321 Bietigheim-Bissingen
zum Internetauftritt
Teilprojekt 7
Entwicklung von Testzellen zum Monitoring von Alterungsprozessen
Förderkennzeichen: 03ET6129G
balticFuelCells GmbH
19061 Schwerin
zum Internetauftritt
Fördergeber: BMWi, Referat IIC6
Projektträger: PT-J
Leistungsplansystematik:
EA2313 Elektrochemische Speicher - Redox-Flow Batterien
Förderprofil:
Technologie- und Innovationsförderung
Förderart:
PDIR
Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes
Herausforderungen und Ziele
Die Vanadium-Redox-Flow-Batterie (VRFB) ist eine vielversprechende Technologie, um Speicherkapazität für eine Stundenreserve günstig bereitzustellen. In der VRFB wird ausschließlich Vanadium in vier Oxidationsstufen eingesetzt. Dies schließt die Kreuzkontamination der Redoxpaare aus und erhöht die Lebensdauer der Batterie. Nachteilig sind die Korrosivität des Elektrolyten und die damit verbundenen Materialanforderungen sowie die Selbstentladung der Batterie.
Um die Materialentwicklung für alle Komponenten, d. h. Elektroden, Elektrolyt, Membran, Bipolarplatten und Dichtungen, voranzutreiben, müssen deren Degradationsprozesse im Betrieb verstanden werden. Darauf aufbauend sollen Verfahren entwickelt werden, um in anwendungsnahen Materialtests eine beschleunigte Alterung herbeizuführen. Die Ergebnisse sollen in ein Modell eingepflegt werden, um die Kosten auf die Lebensdauer eines Systems abzuschätzen und um die Betriebsweise so anzupassen, dass die Lebensdauer erhöht wird.
Inhalt und Arbeitsschwerpunkte
Die Komponenten der VRFB werden einzeln und in ihrem Zusammenwirken auf ihr Degradationsverhalten untersucht. Dazu werden Alterungsprozesse identifiziert, Parameterabhängigkeiten definiert und daraus Protokolle erstellt. An Langzeit-Testständen gealterte Komponenten werden mit im Betrieb gealterten Komponenten von industriellen Partnern verglichen. Es werden Methoden zur gezielten und beschleunigten Alterung entwickelt. Die Degradation der Komponenten wird mit Ex-situ- und On-line-Methoden untersucht. Es wird ein Modell erstellt, das Vorhersagen über die Langzeitstabilität und Kosten für VRFB-Systeme ermöglichen soll.
Die Projektpartner bilden einen großen Teil der VRFB-Komponenten ab und den beteiligten Unternehmen werden wissenschaftliche Partner an die Seite gestellt. Die Projektpartner arbeiten interdisziplinär und übergreifend zusammen, so dass die Ergebnisse verifiziert werden können und eine breite Datenbasis zur Verfügung steht.
Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=degrabat&v=10&id=416263 (jüngster Zugriff: 13.05.2020)
Kurzkategorisierung
Energiespeichertypen
Redox-Flow-Systeme
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung, Industrie, undefiniert
Schlagworte der Teilprojekte des Verbundprojekts
Teilprojekt 1
Energiespeichertyp
Redox-Flow-Systeme protische Elektrolyte einphasig (flüssig) All-Vanadium
Forschungsgegenstand
Zelle Elektrolyt flüssig
Forschungsbereiche
Analytik und Charakterisierung Modellentwicklung
Analytik und Charakterisierung Material-, Bauteil und Systemcharakterisierung Alterung
Analytik und Charakterisierung untersuchte Eigenschaft Alterung
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung außeruniversitäre Einrichtung
Teilprojekt 2
Energiespeichertyp
Redox-Flow-Systeme protische Elektrolyte einphasig (flüssig) All-Vanadium
Forschungsgegenstand
Batteriepack/Batterie
Zelle
Zelle Dichtungen
Forschungsbereiche
Material-, Bauteil- und Systementwicklung Bauteil- und Komponentenentwicklung
Analytik und Charakterisierung Modellentwicklung
Analytik und Charakterisierung Material-, Bauteil und Systemcharakterisierung Alterung
Analytik und Charakterisierung untersuchte Eigenschaft Alterung
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung außeruniversitäre Einrichtung
Teilprojekt 3
Energiespeichertyp
Redox-Flow-Systeme protische Elektrolyte einphasig (flüssig) All-Vanadium
Forschungsgegenstand
Zelle Elektroden
Forschungsbereiche
Analytik und Charakterisierung Methode Testroutinen für beschleunigte Alterung Elektroden
Analytik und Charakterisierung Methode Methodenentwicklung
Analytik und Charakterisierung Material-, Bauteil und Systemcharakterisierung Alterung
Analytik und Charakterisierung untersuchte Eigenschaft Alterung
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung Universität
Teilprojekt 4
Energiespeichertyp
Redox-Flow-Systeme protische Elektrolyte einphasig (flüssig) All-Vanadium
Forschungsgegenstand
Zelle Separator
Forschungsbereiche
Analytik und Charakterisierung Material-, Bauteil und Systemcharakterisierung Alterung
Analytik und Charakterisierung untersuchte Eigenschaft Alterung
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung Universität
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung außeruniversitäre Einrichtung
Teilprojekt 5
Energiespeichertyp
Redox-Flow-Systeme protische Elektrolyte einphasig (flüssig) All-Vanadium
Forschungsgegenstand
Zelle Elektroden
Forschungsbereiche
Material-, Bauteil- und Systementwicklung Bauteil- und Komponentenentwicklung Elektrode
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Industrie chemische Industrie Spezialchemie
Teilprojekt 6
Energiespeichertyp
Redox-Flow-Systeme protische Elektrolyte einphasig (flüssig) All-Vanadium
Forschungsgegenstand
Zelle Separator
Forschungsbereiche
Material-, Bauteil- und Systementwicklung verbesserte Eigenschaften
Material-, Bauteil- und Systementwicklung Bauteil- und Komponentenentwicklung
Analytik und Charakterisierung Methode Testroutinen für beschleunigte Alterung Separator
Analytik und Charakterisierung Material-, Bauteil und Systemcharakterisierung Alterung
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Industrie Anlagen-, Maschinenbau und Automatisierung
Industrie chemische Industrie Polymere
Industrie chemische Industrie Polymere Membrane
Energiespeichertyp
Redox-Flow-Systeme protische Elektrolyte einphasig (flüssig) All-Vanadium
Forschungsgegenstand
Zelle
Forschungsbereiche
Material-, Bauteil- und Systementwicklung Zelle
Material-, Bauteil- und Systementwicklung Demonstrator Testzelle
Anwendungsfelder
stationär
Pressekontakt
kein Pressekontakt