Verbundvorhaben PhotoFlow: Photoelektrochemische Redox-Flow-Batterien; Teilprojekt: Entwicklung der Photoelektroden und Charakterisierung des Gesamtsystems
Zeitraum
2017-09-01 – 2021-08-31
Bewilligte Summe
775.103,81 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6088A
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 so 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 daher die Entwicklung, Charakterisierung und Optimierung von Materialien für Photoelektroden und darauf maßgeschneiderte organische Elektrolyten für den Einsatz in Photo-RFB sowie ein dazu passenden Zell- und Modulkonzept. Neben der Entwicklung des Systems und seiner Komponenten sollen zudem auch fundamentale Daten zu der Effizienz und den limitierenden Faktoren dieser innovativen Technologie gesammelt werden, die bisher nicht verfügbar sind. Dieses Wissen ist unabdingbar für eine kritische Evaluierung der Wettbewerbsfähigkeit dieses neuartigen integrierten Systems. Das DECHEMA-Forschungsinstitut ist als Verbundkoordinator für die Koordination des Projektes und das Gesamtkonzept verantwortlich. Außerdem werden dort die Photoelektroden entwickelt und das Gesamtsystem getestet und charakterisiert. Die Entwicklung geht zunächst aus von einem Referenzsystem, welches auf dem Stand der Technik basiert. Anschließend werden verbesserte Photoelektroden entwickelt, welche auf ihre photoelektrochemischen Eigenschaften und Stabilität untersucht werden. Die Entwicklung geht dabei Hand in Hand mit der des Elektrolyten, um sie ideal auf einander abzustimmen.
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