Hlavné aktivity tímu BatteryLab
Hlavné aktivity tímu BatteryLab sú orientované na vyskum, vývoj a elektrický manažment batérií, superkapacitorov a vodíkových systémov. Tím BatteryLab sa sústreďuje tiež na propagáciu a zvyšovanie znalostnej úrovne laickej a odbornej verejnosti.
Batérie
- Vývoj materiálov a technológií
- Elektrická diagnostika
- Identifikácia mechanizmov degradácie, spoľahlivosť
- Vývoj metodík snímania a riadenia
- BMS systémy a algoritmy
- Aplikácie druhého života
- Nabíjacie stratégie
- Teplotný manažment
- Simulácia a modely
superkapacitory
- Vývoj materiálov a technológií
- Nové materiály – 2D, oxidy, sulfidy, polyméry
- EDLC, Pseudokapacitné, hybridné technológie
- Elektrochemická a elektrická diagnostika
- Testovanie stability a spoľahlivosti
- Manažment výkonu
riadenie
Vodík
- Vývoj materiálov a technológií
- Príprava katalyzátorov
- Elektrochemická charakterizácia
- Štruktúrna charakterizácia
- Foto-elektrochemické štruktúry
- Energetická bilancia
- Vodíkové systémy
- Testovanie stability
- Senzory vodíka
Manažment výkonu
- Algoritmy pre monitorovanie SOC, SOH pre BMS
- Meranie dynamických parametrov
- Modely batérie pre BMS
- Predikcia životnosti a kapacity
- Senzorické systémy
- Elektronické systémy pre riadenie výkonu
- Algoritmy pre BMS
- Umelá inteligencia pre BMS
Dostupné technológie v oblasti batérií
Elektrická charakterizácia
Štandardné a pokročilé elektrické a elektrochemické diagnostické techniky, akými sú CV, EIS, ICA, DTV, GITT, PITT, meranie kapacity, odporu, zvodu, teplotné analýzy. Pulzné merania a nabíjacie stratégie. Analýza a identifikácia degradačných mechanizmov batérií.
Cyklické testovanie – klimatická komora
Monitorovanie cyklickej stability, kalendárne starnutie a analýza mechanizmov degradácie pri rôznych faktoroch namáhania. Merania je možné vykonávať v klimatickej komore v teplotnom rozsahu -40 až 170 stupňov.
Štruktúrna analýza
Štruktúrna analýza materiálov, predovšetkým SEM, XRD a ďalšie analýzy.
Modelovanie a simulácia
Simulácia BMS prostredníctvom programu Matlab, simulovanie ICA analýzy, teplotný manažment.
Dostupné technológie v oblasti superkapacitorov
Technológie prípravy materiálov
Príprava a syntéza oxidov a sulfidov kovov, uhlíkových materiálov pre superkapacitory. Metódy prípravy: chemická syntéza, hydrotermálna príprava, termálna dekompozícia, spraycoating, spincoating, naprašovanie, naparovanie, oxidácia, elektrodepozícia, Dr. Blade a ďalšie. Príprava aktívnych zmesí pre superkapacitory.
Elektrická a elektrochemická analýza
Elektrochemická charakterizácia a testovanie superkapacitorových elektród v elektrolytoch. Testovanie a diagnostika superkapacitorov. Analýza mechanizmu uskladnenia energie. Testovanie superkapacitorov pri rôznych podmienkach zaťaženia a teploty. Metódy charakterizácie, CV, LSV, EIS a ďalšie. Manažment výkonu, energetická bilancia a simulovanie superkapacitorov.
Konštrukcia superkapacitorov
Nanášanie aktívnych zmesí na superkapacitorové elektródy. Príprava superkapacitorových elektród na pevné alebo flexibilné substráty. Testovanie vplyvu rôznych elektrolytov a typov elektród. Príprava prototypov superkapacitorov.
Analýza materiálov
Analýza materiálov, predovšetkým SEM, XRD, AFM a ďalšie analýzy. Analýza morfologického faktoru.
Dostupné technológie v oblasti vodíkových technologií
Technológie prípravy materiálov
Príprava katalytických oxidov a sulfidov kovov, 2D materiálov, kovových vrstiev pre elektrolýzu. Príprava fotocitlivých štruktúr a prvkov pre foto-elektrochemický rozklad vody. Metódy prípravy: chemická syntéza, hydrotermálna príprava, termálna dekompozícia, spraycoating, spincoating, naprašovanie, naparovanie, oxidácia, elektrodepozícia a ďalšie.
Elektrochemická a elektrická charakterizácia
Elektrochemická a elektrická charakterizácia katalyzátorov, elektrolyzérov a fotocitlivých štruktúr a prvkov pre foto-elektrochemický rozklad vody. Testovanie so štandardným slnečným simulátorom. Charakterizácia konverznej účinnosti, katalytickej aktivity a korozívnej stability. Metódy charakterizácie, CV, LSV, EIS a ďalšie. Štruktúrna analýza materiálov, predovšetkým SEM, XRD, AFM a ďalšie analýzy.
Elektrolyzéry a vodíkové systémy
Príprava elektrolyzérov, katalytických vrstiev a ich testovanie. Príprava systémov pre generáciu vodíka v konfigurácií elektrolyzéry, foto-citlivé prvky s katalytickými vrstvami a slnečné články s elektrolyzérmi. Simulácia a testovanie pracovného bodu vodíkových systémov. Testovanie dlhodobej stability.
Vodíkové senzory
Vývoj a testovanie senzorov plynu na detekciu vodíka a ďalších plynov. Senzory sú na báze oxidov a sulfidov kovov. Aktivity sú realizované v spolupráci s ďalšími pracoviskami na FEI STU.