Kemian tekniikan korkeakoulun väitöskirjat Aaltodoc-julkaisuarkistossa (ulkoinen linkki)
Kemian tekniikan korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös kemian alalta, M.Sc. Wouter Badenhorst
Väitös Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulusta, kemian ja materiaalitieteen laitokselta.
Milloin
–
Missä
Sali U006
Tapahtuman kieli
Englanti
Väitöskirjan nimi: Advancements in Copper Flow Battery Systems: Performance, Modelling, and Control Strategies
Väittelijä: Wouter Badenhorst
Vastaväittäjä: Dr. Cristina Flox, Iberian Centre for Research in Energy Storage, Espanja
Kustos: Prof. Lasse Murtomäki, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
Väitöskirjassa ”Advancements in copper flow battery systems: performance, modelling, and control strategies” (Kuparivirtausakun kehitys: suorituskyky, mallinnus ja ohjausstrategiat) tutkittiin kuparin kemiaan perustuvaa virtausakkua (CFB) nykyisiä ratkaisuja kestävämpänä ja skaalautuvampana vaihtoehtona verkkomittakaavan energian varastointiin.
Uusiutuvan energian lisääntyvä liittäminen sähköverkkoihin kasvattaa myös pitkäkestoisen energian varastoinnin tarvetta. Vaikka nykyiset litiumioniakut hallitsevat markkinoita, CFB tarjoaa kustannustehokkaan ratkaisun, joka perustuu runsaasti saatavilla olevan ja ei-kriittisen kuparin käyttöön. Väitöskirjan tavoitteena oli lisätä CFB:n teknologista valmiutta avaamalla kriittisiä suorituskyvyn pullonkauloja ja lisäämällä CFB-teknologian perustietämystä.
Lisäksi kehitettiin uusi ohjauslähtöinen malli akun varaustilan ja kunnon tarkkaan seurantaan. Opinnäytetyössä esitellään uusia karakterisointimenetelmiä, kuten virtauspotentiaalimittauksia ja sähkökemiallista pyyhkäisymikroskopiaa, joiden avulla saadaan uutta tietoa membraanin läpäisykyvystä. Nämä havainnot tarjosivat olennaista ja tarvittavaa tietoa virtausakkujen käytön laajentamiseen teollisesti.
Tietoja voidaan soveltaa suoraan kehittyneiden akkujen hallintajärjestelmien kehittämiseen ja laajamittaisen energianvarastoinnin infrastruktuurin suunnitteluun. Lopulta opinnäytetyössä päätellään, että kohdennetun materiaalivalinnan ja ennustavan mallinnuksen avulla CFB on luotettava ja käytännössä toteuttamiskelpoinen energian varastointivaihtoehto globaalissa energiasiirtymässä.
Avainsanat: energian varastointi, mallinnus, kalvo, kalvoteoria
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aalto-yliopiston riiputussivu.
Kemian tekniikan korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas