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Kinetische Charakterisierung und Bewertung des Optimierungspotentials von Kohlenstofffilzelektroden für Vanadium-Redox-Flow-Batterien

Printausgabe
EUR 48,50

E-Book
EUR 34,50

Kinetische Charakterisierung und Bewertung des Optimierungspotentials von Kohlenstofffilzelektroden für Vanadium-Redox-Flow-Batterien

Isabelle Kroner (Autor)

Vorschau

Inhaltsverzeichnis, PDF (690 KB)
Leseprobe, PDF (830 KB)

ISBN-13 (Printausgabe) 9783736976689
ISBN-13 (E-Book) 9783736966680
Sprache Deutsch
Seitenanzahl 174
Umschlagkaschierung matt
Auflage 1.
Erscheinungsort Göttingen
Erscheinungsdatum 05.09.2022
Allgemeine Einordnung Dissertation
Fachbereiche Technische Chemie und Chemieingenieurwesen
Schlagwörter Vanadium-Redox-Flow-Batterie, Batterie, Elektrochemische Kinetik, Kohlenstofffilze, Kohlenstoffelektroden, Poröse Elektroden, Einzelfaserelektroden, Einzelfasern, Halbzellmessungen, Ersatzschaltbilder, Stromdichteverteilung, Komplexe Widerstände, Widerstandsnetzwerk, Reaktionsordnung, Austauschstromdichte, Ladungsübertragungskoeffizient, Reaktionsmechanismus, Komplexbildung, Konzentrationseinfluss, Vanadium-Ionen, Optimierungspotential, Modellierung, Modell, Elektrochemische Impedanzspektroskopie, Experimentelle Untersuchungen, Betriebsoptimierung, Elektrochemie, Aktive Oberfläche, Aktive Zentren, vanadium redox flow battery, battery, electrochemical kinetics, carbon felts, carbon electrodes, porous electrodes, single fiber electrodes, single fibers, half cell measurements, equivalent circuit diagrams, current density distribution, complex resistances, resistance network, reaction order, exchange current density, charge transfer coefficient, reaction mechanism, complex formation, concentration influence, vanadium ions, optimization potential, modeling, model, electrochemical impedance spectroscopy, experimental studies, operational optimization, Redoxreaktion, electrochemistry, active surface, active sites, Energiespeicher, energy storage, Energiewende, energy turnaround, Elektrolyte, Klimawandel, climate change, Recycling, Lithium, Kobalt, Stromkollektoren, electricity collectors, ionenselektive Membranen, ion selective membranes, Daniell-Element, Leerlaufspannung, Elektrochemische Impedanzspektroskopie, Glaskohlenstoff, Glassy Carbon,Gas Diffusion Layer, Open Circuit Voltage, Leerlaufspannung
URL zu externer Homepage https://www.icvt.tu-clausthal.de/
Beschreibung

Die Vanadium-Redox-Flow-Batterie ist ein vielversprechender Energiespeicher für die bekanntermaßen dringend notwendige Energiewende. Sie zeichnet sich durch ihre hohe Langzeitstabilität und geringe Degradation aus, wodurch sie sich sehr gut für stationäre Anwendungen zur Zwischenspeicherung von Sonnen- und Windenergie eignet. Leistung und Speicherkapazität der Batterie sind getrennt skalierbar. Der Elektrolyt, in dem die elektrische Energie chemisch gespeichert wird, befindet sich in externen Tanks und wird durch die Zelle gepumpt. Zur Auf- bzw. Entladung der Batterie finden dann Reaktionen der aktiven Spezies, der Vanadium-Ionen, an porösen Kohlenstoffelektroden statt. Für weitere Optimierungen der Technologie sind Kenntnisse der detaillierten Prozesse dieser Reaktionen an den Elektroden notwendig. Die Untersuchung dieser Reaktionen erweist sich jedoch als sehr komplex, da die porösen Elektroden eine korrekte Messung erschweren. Die relevanten kinetischen Parameter werden daher experimentell an Kohlenstoffeinzelfaserelektroden gemessen. Über ein Impedanzmodell der porösen Elektrode können die ermittelten Parameter auf die Gesamtelektrode übertragen werden und das Gesamtoptimierungspotential der Elektroden bewertet werden.