Institute for Applied Materials - Energy Storage Systems

Verbundvorhaben Flow3DKat - Katalysierte 3D-strukturierte Kohlenstoffelektroden für Vanadium Redox-Flow Batterien, Teilvorhaben: Einfluss und Wechselwirkung verschiedener Strömungsbedingungen

Flow3DKat

Ziel des Projekts ist es aktive, robuste und langzeitbeständige Kohlenstoffelektroden für Vanadium-RedoxFlow-Batterien zu entwickeln. Dies soll durch eine spezifische Anpassung an die positive und negative Elektrodenreaktion erreicht werden.

 

Da die V2+/3+-Reaktion kinetisch stark gehemmt ist, sollen Katalysatoren entwickelt werden, welche die V3+-Reduktion beschleunigen und gleichzeitig die parasitäre Wasserstoffentwicklung (HER) unterdrücken. Kathodenseitig sollen Kohlenstoffelektroden zum Einsatz kommen, deren Oberfläche durch das gezielte Einbringen hochoberflächiger katalytisch aktiver Kohlenstoffe signifikant vergrößert wurde. Eine Nachbehandlung der 3D-strukturierten Kohlenstoffelektroden, um funktionelle Sauerstoffgruppen für bessere Benetzbarkeit und als katalytisch aktive Zentren zu erzeugen, wird ebenfalls detailliert untersucht werden. Die modifizierten Elektroden werden in Vollzelltests sowohl für den Flow-by (Kohlenstoffpapier), als auch für den Flow-through (Kohlenstoffvlies) Betrieb etabliert werden.