Instytut Podstawowych Problemów Techniki

R&D Project Agreement Document 345079

2024-04-01 / 2028-03-31

Uczestnik konsorcjum-partner

RCN (The Research Council of Norway)

Researcher Project for Young Talents (FRIPRO)

W projekcie PoreCharge badacze będą pracować nad zwiększeniem zdolności superkondensatorów do przechowywania energii poprzez ładowanie elektrod. Superkondensatory są urządzeniami do przechowywania energii, które mogą dostarczać większej mocy niż baterie i ulegają wolniejszej degradacji. Obecnie, kiedy świat pilnie potrzebuje przejść z paliw kopalnych na źródła energii odnawialnej, superkondensatory mogą stać się ważnymi elementami w tej transformacji. Są one już wykorzystywane, na przykład, w pojazdach elektrycznych i do stabilizacji sieci energetycznej. Jednak istotnym ograniczeniem superkondensatorów jest to, że ilość energii, którą można przechować w stosunku do objętości lub wagi, jest niska. Próby zwiększenia przechowywanej energii w superkondensatorach często osłabiały ich moc. Aby poradzić sobie z tym "dylematem energii-mocy", projekt opracuje wieloskalowe narzędzie do modelowania ładowania elektrod superkondensatorów. Elektrody superkondensatorów zawierają pory o różnych rozmiarach i kształtach, które są wypełniane jonami. Im węższe pory, tym więcej energii superkondensator może magazynować. Jednak symulacje molekularne wykazały, że jony mogą być uwięzione, gdy pory są zbyt wąskie, co prowadzi do ich zatkania. Należy tego unikać, ponieważ zatkane pory nie przyczyniają się do zwiększenia mocy wyjściowej superkondensatorów. W związku z tym projekt opracuje model, który będzie odtwarzać zatkane pory, aby nauczyć się ich zapobiegać. Dokładność modelu będzie również sprawdzana w eksperymentach na własnoręcznie zbudowanych superkondensatorach. Część związana z modelowaniem będzie realizowana przez prof. Mathijsa Janssena z NMBU w Norwegii i jego zespół, a część eksperymentalna będzie prowadzona przez dr Amritę Jain z IPPT PAN i jej zespół.