Das Projekt "Metall/Luft Systeme, insbesondere Al/-Si/Luft Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Hochfrequenz- und Halbleiter-Systemtechnologien, Forschungsschwerpunkt Technologien der Mikroperipherik durchgeführt. Im Projekt AlSiBat sollen grundlegende Forschungen zu neuen Metall-Luft Batterien als elektrochemische Speicher gemacht werden. Dabei werden die Erkenntnisse zu Zn/Luft - und Li/Luft aufgearbeitet und gegenüber gestellt, und die noch wenig erprobten Al/Luft - und Si/Luft Batterien untersucht und weiterentwickelt. Hierbei sollen Eigenschaften wie Wiederaufladbarkeit, Zyklenfestigkeit und Umweltverträglichkeit der jeweiligen Komponente systematisch untersucht werden. Die TU Berlin wird 3D- und Mikrostrukturierungen für Metall- und Si-Anoden untersuchen, Mikrotestzellen für statistische Untersuchungen sowie für in-situ Messverfahren entwickeln und Vollzellen als Demonstratoren aufbauen. Dazu wird das reaktive Ionenätzen und Mikrogalvanik eingesetzt. Ein Schwerpunkt ist die Untersuchung der Anoden in Kontakt mit einem aus ionischen Flüssigkeiten bestehenden Elektrolyten.
Das Projekt "Metall/Luft Systeme, insbesondere Al/-Si/Luft Batterien - Teilvorhaben: In-Situ-Charakterisierung und Synthese der Elektroden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-9: Grundlagen der Elektrochemie durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens AlSiBat ist es die perspektivischen Realisierungsmöglichkeiten von Me/Luft Batterien - insbesondere von Al/Luft und Si/Luft Batterien - in Hinblick auf wichtige Eigenschaften wie Wiederaufladbarkeit, Zyklenfestigkeit und Umweltverträglichkeit untersuchen und die in diesen Batterien verwendbaren Werkstoffe weiter zu entwickeln. Ziele der Teilprojekte am IEK-9 sind die Identifikation der grundlegenden elektrochemischen Prozesse und Transportmechanismen sowie der Vorgänge an den Grenzschichten, wobei diese auf atomistischer und makroskopischer Ebene experimentell untersucht werden. Anhand der Zusammenhänge sollen die Mechanismen die die Eigenschaften der Batterien bestimmen erkannt und darauf aufbauend eine systematische Materialentwicklung in diesem Bereich betrieben werden. Am IEK-9 werden drei Teilprojekte bearbeitet. Anodenseitig werden neue Elektrodenmaterialien auf der Grundlage von Al- und Si-basierten Legierungen entwickelt; auf der Kathodenseite wird die Eignung von Kohlenstoff-Trägermaterialien mit Übergangsmetallkatalysatoren für die Batterien untersucht. Die mikroskopischen Transformationsvorgänge und Transportmechanismen werden mit NMR und XPS, die makroskopischen elektrochemischen Charakteristika werden unter variierenden Umgebungsbedingungen mit Chronoamperometrie, Zyklovoltametrie und EIS analysiert. Die Grenzflächeneigenschaften werden mit XPS, AFM, EPR und 'rotating-disc' Techniken untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben: bidirektionales DC/DC Laden und Leistungselektronik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Osnabrück, Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik durchgeführt. Das hier dargestellte Vorhaben zielt auf die Erforschung, sowie einen umfassenden Feldtest von regenerativ gespeisten lokalen Smart Grids mit V2G-Funktionalitäten und Netzintegration im gewerblichen Umfeld. Es knüpft an die bestehenden Vorarbeiten des Vorgängerprojektes LokSmart JETZT. an. Im Rahmen des Vorhabens sollen IKT-gestützte Steuerungs- und Regelmechanismen für modellhafte, lokale Smart Grids weiterentwickelt und erprobt werden. Zusätzliche Anlagen wie z.B. Photovoltaikanlagen oder andere, regenerative Quellen, sowie Kraftwärmekopplungsanlagen sollen in Verbindung mit schnellladefähigen, bidirektionalen, stationären und mobilen Pufferspeichern zu einem Gesamtsystem aufgebaut werden. Mit dem hier geplanten, umfassenden Feldtest sollen technische und wirtschaftliche Erfahrungen für kommerzielle Nutzung dieser Innovation gesammelt werden. Arbeitsplan des Teilvorhabens: -ergänzender Aufbau einer optimierten Gleichstromschnellladesäule (Prototyp) zum Vorgängerprojekt. - Modellbildung und Simulation von Teil- und Gesamtsystemkomponenten. -Simulation von Betriebsstrategien. -Vergleich unterschiedlicher leistungselektronischer Gleichstromschnellladekonzepte bzgl. Wirkungsgrad, Zyklenfestigkeit, Wirtschaftlichkeit. -Integration von Datenloggern. -Aufnahme/Auswertung von Messdaten des geplanten Feldtests. -Entwicklung einer Webplattform für eine zentrale Datensammelstelle und Datenanalyse. - Dokumentation und Veröffentlichung.