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.