MENU

ZAKŁADY I PRACOWNIE

Zakłady i pracownie

Zakład Nowych Technologii Magazynowania Energii

oranges-line

Zakres działania Zakładu:

  • Prace naukowe, badawczo-rozwojowe, technologiczne i aplikacyjne w dziedzinie ogniw i akumulatorów litowych, akumulatorów zasadowych (niklowo-wodorkowych, niklowo-kadmowych, niklowo-cynkowych i srebrowo-cynkowych), ogniw paliwowych, ogniw fotowoltaicznych oraz kondensatorów elektrochemicznych;
     
  • Opracowywanie hybrydowych systemów zasilania, w tym z zastosowaniem źródeł energii odnawialnej;
     
  • Projektowanie, synteza, modyfikacja, charakterystyka fizykochemiczna i elektrochemiczna materiałów magazynujących wodór, w tym wieloskładnikowych stopów metali, kompozytów węgiel-węgiel, węgiel-metal/tlenek metalu oraz polimer przewodzący-metal/nanostruktury węglowe;

 

Badanie i ocena materiałów stosowanych w chemicznych źródłach prądu;

Doradztwo eksperckie w dziedzinie ogniw i akumulatorów litowych, akumulatorów zasadowych, kondensatorów elektrochemicznych, ogniw paliwowych i ogniw fotowoltaicznych;

Wyznaczanie charakterystyk ładowania/wyładowania ogniw, akumulatorów i kondensatorów elektrochemicznych;

Charakterystyka elektrochemiczna materiałów stosowanych w chemicznych źródłach prądu;

Badanie wydajności ogniw fotowoltaicznych w warunkach zewnętrznych;

Badanie wydajności ogniw paliwowych (do 500W);

Wykonywanie i testowanie modelowych ogniw budowy guzikowej, monetowej i pryzmatycznej;

Ekspertyzy dotyczące komercyjnych ogniw i akumulatorów litowych, akumulatorów zasadowych i kondensatorów elektrochemicznych;

Rozdrabnianie materiałów metalicznych metodą cyklicznej absorpcji-desorpcji wodoru z fazy gazowej;

Mielenie wysokoenergetyczne;

Wielokanałowy potencjostat/galwanostat z modułami do badań impedancyjnych TYP: VMP-3 (BioLogic)
Wielokanałowy potencjostat/galwanostat z modułami do badań impedancyjnych TYP: VMP-3 (BioLogic)

Dedykowane oprogramowanie pozwala na zmienianie procedur jak i warunków pomiaru. Urządzenie posiada bardzo wysoką dokładność prowadzonych pomiarów - na podstawowym zakresie prądowym: od 10 μA do 400 mA otrzymuje się dokładność pomiaru rzędu ± 760 pA. Wielokanałowe urządzenia umożliwiają jednoczesne badanie:

 

 

21 próbek:
w zakresie prądowym od 10 μA do 400 mA (dokładność 760 pA);
w zakresie napięciowym ± 20 V (okno max 20V o dokładności 5 μV).

4 próbek:
w zakresie prądowym od 10 μA do 5 A (dokładność <0,1% skali);
w zakresie napięciowym ±20 V (okno max 20V o dokładności <0,1% skali).

1 próbki:
w zakresie prądowym od 10 μA do 20 A (dokładność <0,1% skali);
w zakresie napięciowym ± 20 V (okno max 20V o dokładności 5 μV).

Ponadto 8 kanałów pomiarowych wyposażonych jest w moduł analizy metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej w zakresie od 10 µHz do 1 MHz z możliwością zastosowania boosterów rozszerzających pracę kanałów w zakresie prądowym do 20 A i napięciowym do ± 20 V.

Wielokanałowe urządzenie do testowania ogniw paliwowych typu PEM TYP: PowerStation™ Ultima (Electrochem)
Wielokanałowe urządzenie do testowania ogniw paliwowych typu PEM TYP: PowerStation™ Ultima  (Electrochem)

PS Ultima to trój-modułowe urządzenie przeznaczone do kompleksowych badań ogniw paliwowych typu PEM (Proton Exchange Membrane) – ogniw zasilanych wodorem jako paliwem i tlenem (lub powietrzem) jako utleniaczem. Urządzenie pracuje w zakresie:

Temperatura gazów reakcyjnych: od 10 do 90°C
Temperatura ogniwa paliwowego: od 10 do 90°C
Ciśnienie gazów: od 0 bar do 4,5 bar
Prędkość przepływu paliwa i utleniacza: max 2000 ml/min (przy 100% nawilżaniu w 75°C)

Jednostka kontrolna pozwala na równoczesne sterowanie parametrami przepływu do pięciu niezależnych ogniw paliwowych. Dodatkowo dla jednego stanowiska istnieje możliwość wyłączenia procesu nawilżania gazów reakcyjnych.

PS Ultima posiada również moduł pomiaru parametrów elektrycznych zarówno w krótko jak i w długotrwałych procesach wyładowania, pozwalając zbierać dane pełnych charakterystyk napięciowych , prądowych oraz mocy. Moduł pomiarów elektrycznych posiada:

Moc – max 800W;
Zakresy pomiaru napięcia: 0-10V( dokładność 0,5%), 0-20V(dokładności 0,25%) oraz 0-50V(dokładności 0,25%);
Zakresy pomiaru prądu: 0 – 2A (dokładność 0,5%), 0-20A (dokładność 0,25%), oraz 0 - 150 A (dokładność 0,25%);
Istnieje możliwość podłączenia innych systemów pomiarowych np. potencjostatów/galwanostatów typu VMP-3 wraz z jego zakresami i programami badań;
Istnieje możliwość badania układów typu DMFC.

Paliwo (metanol) może być podawane pod ciśnieniem max 2,3 bar. Szybkość przepływu metanolu od 0,017 ml/min do 68ml/min przy maksymalnej objętość paliwa - 1 litr (z możliwością zawrócenia paliwa do zbiornika po przejściu przez ogniwo).

ANALIZATOR ELEMENTARNY CHNS TYP: Vario Micro Cube CHNS (Elementar Analysensysteme)
ANALIZATOR ELEMENTARNY CHNS TYP: Vario Micro Cube CHNS (Elementar Analysensysteme)

Analizator elementarny służy do jednoczesnego oznaczania pierwiastków: C, H, N, S, za pomocą detektora TCD (ang. Thermal Conductivity Detector) z jednej próbki. W skład aparatury oprócz analizatora elementarnego z wbudowanym automatycznym 120-pozycyjnym podajnikiem próbek, wchodzi mikrowaga analityczna (Mettler Toledo) oraz jednostka obliczająco -sterująca, a także zestaw do przezbrojenia aparatu na oznaczanie tlenu.

 

Zakresy oznaczalności zdefiniowane w wartości bezwzględnej oznaczanego pierwiastka:

C: 0,004 – 10 mg C
H: 0,002 – 2 mg H
N: 0,001 – 2 mg N
S: 0,005 – 1 mg S
O: 0,005 – 2 mg O

Piec rurowy jednostrefowy TYP: PR-90/1300 (Instytut Tele- i Radiotechniczny)
Piec rurowy jednostrefowy TYP: PR-90/1300 (Instytut Tele- i Radiotechniczny)

Jednostrefowy piec rurowy poziomy wyposażony jest w elektroniczny programator temperatury a także w rurę kwarcową z głowicami umożliwiającymi doprowadzanie i odprowadzanie gazów ochronnych. Przepływ gazów ochronnych sterowany jest za pomocą masowych przepływomierzy firmy Brooks. Piec poziomy rurowy jednostrefowy charakteryzuje się następującymi parametrami:

 

temperatura maksymalna pieca: 1250°C;
maksymalna temperatura pracy pieca przy zastosowaniu reaktora kwarcowego: 1150°C;
stabilność temperatury w punkcie: ≤1°C;
rura reakcyjna kwarcowa:  55 mm, L=ok.1200mm;
długość strefy jednorodnej temperatury ±10oC: L=250 mm;
układ gazowy:

  • rotametr Brooks N2 50 dcm3/h
  • rotametr Brooks CO2 30 dcm3/h
  • rotametr Brooks C2H2 20 dcm3/h

Kompaktowy piec łukowy TYP: MAM-1 (Edmund Bühler GmbH)
Kompaktowy piec łukowy TYP: MAM-1 (Edmund Bühler GmbH)

Piec łukowy przeznaczony do topienia próbek metalicznych w skali laboratoryjnej (próbka jednostkowa o masie ok. 10 g).

Temperatura wytopu wynosi do 3500°C. Wytop odbywa się w atmosferze gazu inertnego (argon) o ciśnieniu do 1.5 bara (abs.).

Pojemność komory popielnej: 1.1 dm3.

Piec wyposażony jest w demontowany tygiel miedziany chłodzony wodą, ruchomą elektrodę wolframową umożliwiającą łatwy wytop składników, manometr i zawory do ewakuacji i wlotu gazu do komory topielniczej, wbudowaną pompę próżniową oraz generator o mocy max 200 A.

Wysokoenergetyczny młyn kulowy TYP: SPEX 8000M (SPEX SamplePrep LLC)
Wysokoenergetyczny młyn kulowy TYP: SPEX 8000M (SPEX SamplePrep LLC)

Młyn SPEX SamplePrep 8000-series Mixer/Mills jest urządzeniem laboratoryjnym pozwalającymi na mielenie próbek o masie ok. 10 g.

Jest to młyn kulowy o wysokiej energii, w którym podczas mielenia odbywa się wibracyjny (1080 wibracji na minutę) ruch naczyń z mielonymi próbkami, kulki wykonują ruch w wielu płaszczyznach po torze w kształcie cyfry "8" z dużą częstotliwością.

Młyn umożliwia kontrolowanie czasu prowadzenia procesu wynoszącego od kilku do 10 000 minut (dzięki zastosowaniu specjalnych mechanizmów i łożysk samosmarujących), naczynia mielące z korpusem wykonanym z węglika wolframu oraz kule mielące z węglika wolframu, o średnicy 11.2 mm.

Wielokanałowe potencjostaty/ galwanostaty
Wielokanałowe potencjostaty/ galwanostaty

Urządzenia umożliwiające przeprowadzenie pomiarów elektrochemicznych układów badawczych w zakresie prądowym od 2µA do 12A przy napięciu max. 6V.
 

dr inż.  Katarzyna Lota

tel.:+48 61 27 97 808       
mobile: +48 510 273 460
e-mail :  katarzyna.lota@claio.poznan.pl