Katalysierte 3D-strukturierte Kohlenstoffelektroden für Vanadium-Redox-Flow Batterien - Katalytische Modifizierung der negativen Elektrode

Zwar sind Vanadium-Redox-Flow-Batterien (VRFB) seit den 1980er Jahren bekannt und bereits seit mehreren Jahren in der großtechnischen Anwendung, dennoch besteht weiterhin ein signifikantes Potenzial zu deren Optimierung, und zwar insbesondere durch Materialentwicklungen an Membran und Elektrode. Eine Verringerung der unerwünschten Nebenreaktionen (z.B. HER an der Anodenseite) könnte Einsatzbereich und Kosten der VRFB entscheidend verbessern.

Die wissenschaftlichen Arbeitsziele des vorgestellten Projekts konzentrieren sich auf das Verständnis der Katalyse der negativen Teilreaktion bei gleichzeitiger Unterdrückung der unerwünschten Wasserstoffevolution durch untersch. Elemente, wie beispielsweise Bismut und Neodym. Diese sollen mittels verschiedener Syntheserouten kontrolliert und mit unterschiedlich hohen Beladungen flächig bzw. nanopartikulär auf der Oberfläche und im Bulk kommerzieller Kohlenstoffvliese und -papiere abgeschieden werden. Der Erfolg dieser Strategie soll mit Mikroskopie und Röntgenbeugung charakterisiert und elektrochemisch in 3-Elektroden-Modelluntersuchungen sowie in Batterietests nachgewiesen werden.

Projektprofil

Laufzeit: 08.2019 - 06.2022

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Projektpartner:

• Freudenberg Performance Materials
• Karlsruher Institut für Technologie - Institut für Angewandte Materialien - Energiespeichersysteme
• Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Technische Chemie erneuerbarer Energien
  
  

Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Christina Roth, Ming Cheng