Výskumné oblasti centra
Centrum sa sústreduje na tieto výskumné oblasti
Batérie
Jednou z kľúčových technológií pre uskladnenie energie s vysokou energetickou hustotou sú batérie. Napriek ich veľkému rozšíreniu v spotrebnej elektronike a automobilovom priemysle sú viaceré perspektívne technológie batérií stále vo vývoji. Nové technológie, ako batérie lítium-síra (Li-S), batérie s tuhým elektrolytom (Solid state), batérie kov-vzduch, ale aj nové typy batérií, tzv. post-lítiovej éry, majú potenciál významne zvýšiť kapacitu uskladnenia energie, bezpečnosť a znížiť cenu. Vývoj a výskum v oblasti batérií je preto kľúčový pre ďalší rozvoj elektro-mobility, oblasti IoT a spotrebnej elektroniky.
Superkapacitory
Superkapacitory sa vyznačujú vysokou výkonovou hustotou a výrazne väčšou dlhodobou stabilitou v porovnaní s batériami. Výskum v tejto oblasti je zameraný hlavne na zvyšovanie ich energetickej hustoty s možnosťou ich následného využitia pre energeticky náročné aplikácie, akými sú napr. elektro-automobily. Nové materiály, ako aj pokročilé metódy ich spracovania, sú hlavnými smermi v oblasti výskumu superkapacitorov, a prinášajú perspektívu ich ďalšieho rozvoja.
Vodíkové systémy
Vodík je látka s vysokou energetickou hustotou, ktorú je možné vyrábať pomocou ekologických technológií. Vodíkové systémy zahŕňajú všetky prvky nevyhnutné pre jeho ekologické, efektívne a bezpečné využitie ako zdroja energie. Patria k nim metódy prípravy vodíka, technológie pre jeho skladovanie a premena energie chemických väzieb vodíka na elektrickú energiu. Dôležitou časťou vodíkových systémov sú aj senzory pre zabezpečenie bezpečnej funkcie všetkých prvkov. Intenzívny výskum v oblasti vodíkových systémov má perspektívu zvýšiť ekonomickú výhodnosť a ekologické využitie vodíkových systémov.
Manažment výkonu
Akumulátorové prvky, predovšetkým však batérie, sa vyznačujú komplikovanou energetickou bilanciou a limitovanými podmienkami stabilného a bezpečného využitia. Pre zabezpečenie ich optimálneho využitia pri rôznych podmienkach je nevyhnutné riadiť ich výkon pomocou tzv. systémov manažmentu výkonu. Ten zahŕňa senzorickú časť pre detekciu stavu akumulátora, algoritmy zodpovedné za spracovanie a vyhodnotenie signálov, a elektronickú nadstavbu pre riedenie výkonu. Vývoj nových metód charakterizovania stavu akumulátorov, ako aj nové algoritmy, dávajú perspektívu pre výrazné predlženie životnosti batérie.
Aktivity a Infraštruktúra
Diagnostika batérií, superkapacitorov a palivových článkov
Pracoviská na FEI STU majú plne vybavené laboratória pre elektrickú charakterizáciu akumulátorových prvkov. Umožňujú cyklické testovanie akumulátorov v širokom rozsahu prúdov od 10 fA po 10 až 100 A v rôznych environmentálnych podmienkach. Taktiež sa špecializujeme na vývoj a zavedenie nových metód snímania stavu a charakterizácie akumulátorových prvkov s perspektívou ich zavedenia do praxe.
Vývoj a testovanie batérií, superkapacitorov a vodíkových systémov
Silná základňa v materiálovom a diagnostickom výskume umožňuje pracoviskám na FEI STU pripravovať a vyvíjať nové technológie batérií, superkapacitorov a vodíkových systémov. Pre tento účel využívame širokú škálu chemických metód prípravy materiálov, technológiu naprašovania a naparovania tenkých vrstiev, ako aj metódy chemickej depozície z pár. Pripravené štruktúry charakterizujeme pomocou AFM, SEM, XRD, RAMAN a elektrochemických metód.
Vývoj elektronických a programových riešení pre manažment výkonu
FEI STU majú silný základ v oblasti vývoja nových algoritmov a využitia umelej inteligencie pre spracovanie dát. Vynikajúce znalostné predpoklady v týchto oblastiach umožňujú vývoj nových pokročilých algoritmov a modelov pre riadenie výkonu akumulátorov. Skúsenosti s tvorbou elektronických systémov a obvodov nám umožňujú realizovať spoľahlivé elektronickej nadstavby pre akumulátorové prvky.
Propagácia, vzdelávanie a networking
Kľúčovou oblasťou pre rozvoj priemyselnej oblasti zameranej na akumulátory je ľudský potenciál a dobrá znalostná báza v oblasti akumulátorov. Preto sú vzdelávanie a propagácia dôležitou súčasťou našich aktivít. Okrem šírenia vedomostí smerom k laickej verejnosti sa zameriavame aj na vzájomné prepojenie najnovších znalostí a zručností medzi akademickými a priemyselnými partnermi pôsobiacimi v oblasti akumulátorov.
Spolupráca s praxou a účasť na riešení projektov
Silný znalostný a vedecký potenciál a vynikajúce prístrojové vybavenie pracovísk na FEI STU umožňuje naše zapojenie do riešenia projektov v širokom spektre riešených úloh, a to na národnej aj medzinárodnej úrovni. Naše aktivity orientujeme smerom k praktickému využitiu a rozvoji spolupráce s praxou.