Батерии
Лаборатория 1 (Л1)

Батерии

Основната цел на Лаборатория "Батерии" е разработване, анализ и оптимизация на технологии за изработване на компоненти и клетки, които да бъдат внедрени в нови или усъвършенствани батерии и суперкондензатори с повишен експлоатационен живот и подобрени характеристики за съхранение на електроенергия от възобновяеми енергийни източници.

ЛАБОРАТОРИЯ 1 "БАТЕРИИ" се състои от три тематични секции: "Подготовка на материали (ПМ)", "Асемблиране на клетки (АК)" и "Електрохимичен анализ (ЕА)". Секция ПМ е съставена от химично и механично отделение. В секция АК се изработват и сглобяват лабораторни клетки и прототипи на батерии и суперкондензатори. Електрохимичните характеристики на конструираните единични клетки и прототипни изделия се изследват в секция ЕА.

Секция Подготовка на материали (ПМ) разполага със специализирано оборудване за синтез на активни материали и разработване на рецепти за електролити и електродни смеси. Обособено е и механично отделение за специфични изследвания, включително "пост-мортем" анализ на лабораторни и комерсиални клетки.

Секция Асемблиране на клетки (АК) разполага с оборудване за асемблиране на стандратни и специализирани лабораторни клетки и клетки от комерсиален тип "Пауч". Клетките "Пауч" се приготвят с помощта на многомодулна пилотна линия, като технологичният процес започва от смесване на електродите и нареждането им до получаване на крайното изделие. Приготвянето на клетки "Пауч" позволява тестване на активни материали за клетки в предпроизводствен стадий при реални условия и мащаб.

Дейността на Секция Електрохимичен анализ (ЕА) е да извършва изследвания, използвайки различни електрохимични техники (галваностатично циклиране, циклична волтамперометрия, електрохимична импедансна спектроскопия, и др.) по стандартни и/или специални тестови протоколи. На база получените резултати се изготвят оценки и препоръки за експлоатацията на съответните системи. Лабораторията предлага възможност за извършване на електрохимични тестове в широк диапазон от температури (от -40ºС до 150ºС). Оборудването в ЕА може да бъде използвано, както за фундаментални, така и за приложни изследвания, като електрохимичният анализ обхваща голям сегмент от приложения: активни материали в условия на полуелемент, цели клетки и батерии (литиево-йонни, натриево-йонни, твърдотелни и др.), проточни батерии, суперкондензатори, метално-въздушни системи, микробатерии и др.

Фотоволтаични модули и генератори
Лаборатория 2 (Л2)

Фотоволтаични модули и генератори

Лаборатория 2 обслужва научните и технологични изследвания в областта на високоефективни слънчеви фотоелементи, нови прототипи на фотоволтаични модули, тяхната надеждност и вероятност за деградация. Оборудването включва:

  • апаратура за измерване на квантовата ефективност (спектрален отклик) на слънчеви фотоелементи;
  • слънчев симулатор за измерване на електричните характеристики на слънчеви фотоелементи;
  • слънчев симулатор за измерване на електричните характеристики на фотоволтаични модули в лабораторни условия;
  • измервателна апаратура на електричните параметри на модули при реални условия.
Водород и горивни клетки (ВГК)
Лаборатория 3 (Л3)

Водород и горивни клетки (ВГК)

Лаборатория ВГК провежда индустриални изследвания за разработване, тестване и оптимизиране на горивни и електролизни клетки с подобрени работни характеристики, удължен експлоатационен срок и понижена цена. 

СЕКЦИЯ „ПОДГОТВИТЕЛНИ ДЕЙНОСТИ (ПД)” се състои от химично отделение, предназначено за синтез на активни електродни материали (катализатори, субстрати и др.) и приготвяне на електролити, каталитични мастила, пасти и др., и механично отделение, в което се изготвят, сглобяват и монтират електроди, единични клетки и малки стакове за горивни и/или електролизни клетки.

СЕКЦИЯ „ФИЗИЧНИ АНАЛИЗИ (ФА)” извършва прецизен качествен и количествен анализ на целево синтезирани и/или комерсиални материали чрез комплекс от съвременни физични и физикохимични методи: рентгенова дифракция, оптична спектроскопия, полимолекулярнa (многослойнa) адсорбция (BET), газова хроматография, сканираща електронна микроскопия.

СЕКЦИЯ „ГОРИВНИ И ЕЛЕКТРОЛИЗНИ КЛЕТКИ С ПОЛИМЕРНА ЕЛЕКТРОЛИТНА МЕМБРАНА (ПЕМ ГЕК)” извършва изследвания и разработва иновативни електродни материали, електроди и методики за асемблиране на мембранни електродни пакети за електрохимични водородни преобразуватели с полимерен електролит. Изработват се и се изпитват единични клетки, провеждат се изпитания на лабораторни прототипи на горивни елементи и електролизьори по стандартизирани тестови протоколи; изработват се анализи и препоръки за експлоатация на различни водородни енергийни системи.

СЕКЦИЯ „ПОЛИМЕРНИ ЕЛЕКТРОЛИТИ (ПЕ)” провежда научно-изследователска дейност, фокусирана върху синтез на амфотерни електролити от полиазолов тип и в частност на полибензимидазоли (ПБИ), тяхната физико-химична модификация (йономерна модификация, химическо омрежване, включване на йонно-усилващи нано пълнители) и приготвяне на мембрани от твърди полимерни електролити (протон- и анион-проводими) на тяхна основа.

СЕКЦИЯ „ТВЪРДООКСИДНИ ГОРИВНИ И ЕЛЕКТРОЛИЗНИ КЛЕТКИ (ТОГЕК)” е предназначена за изследване и разработване на твърдотелни горивни клетки и електролизьори. Налично е оборудване за провеждане на „in situ“ електрохимично охарактеризиране, включително импедансни измервания. 

Оборудването включва хоризонтална тръбна пещ, която позволява изследване на високотемпературни електрохимични системи в работен диапазон от стайна до 1000ºС в широка гама газове – водород, кислород, азот, въздух, техни смеси, както сухи, така и с възможност за овлажняването им.

СЕКЦИЯ „БИОЕЛЕКТРОХИМИЧНИ СИСТЕМИ (БЕС)” разработва микробиални горивни клетки (МГК) и микробиални електролизьори (МЕК) и извършва електрохимични анализи включващи хроноамперометрия (СА), циклична волтамперометрия (СV), диференециална импулсна спектрометрия (DPV), електрохимична импедансна спектроскопия (EIS).

СЕКЦИЯ „ФОТОЕЛЕКТРОЛИЗА (ФЕ)” извършва изследване и изпитване на фото-чувствителни, фото-абсорбиращи и фото-каталитични материали с електрохимични и фото-електрохимични методи в широк диапазон от електрохимични параметри (приложен потенциал, ток и интензитет на светлината). Секцията разполага и с модерна апаратура за електрохимичен синтез на този клас материали.

Биоенергия
Лаборатория 4 (Л4)

Биоенергия

ЛАБОРАТОРИЯ 4 „БИОЕНЕРГИЯ“ се състои от две тематични секции: „Получаване на биогаз и сепарация“ и „Биогаз реформинг до чист водород“. В първата се получава биогаз и се подготвят разделени чисти метан и въглероден диоксид за нуждите на секция 2 – „Биогаз реформинг”. Във втората се извършват изследвания върху каталитичното превръщане на смеси от метан и въглероден диоксид до синтез-газ и други смеси от въглероден моноксид и водород.

Секция „Получаване на биогаз и сепарация“ (БС) разполага със специализирано оборудване: биореактори за получаване на биогаз, компресор (a) и сепаратор на получения биогаз (b) и цилиндри под налягане за съхранение на разделените газове. В този вид те се предават на секция „Биогаз реформинг“ за каталитични превръщания до синтез газ и водород. Секция БС е обзаведена и с газов микроанализатор за анализ на получаваните и разделяните газове.

Секция „Получаване на биоводород“ (БВ) разполага със специализирано оборудване: биореактори за получаване на биоводород (а), клатачна машина за култивиране на микроорганизми (б) и ВЕТХ за определяне на продуктите на реакцията (в).

Химични източници на ток за съхранение на енергия и електромобилност
Лаборатория 5 (Л5)

Химични източници на ток за съхранение на енергия и електромобилност

В Лаборатория „Химически източници на ток за съхранение на енергия и електромобилност” се провеждат експериментални изследвания и обучения с Лабораторна тестова система за изследване на производство и съхранение на енергия от възобновяеми енергийни източници (ВЕИ).

Комплексната енергийна система включва фотоволтаични панели, вятърен генератор, водороден цикъл и батерии.

 

Интегрирани енергийни системи
Лаборатория 6 (Л6)

Интегрирани енергийни системи

В Лаборатория „Интегрирани енергийни системи” се провеждат изследвания в реална среда с различни технологии за производство, съхранение и използване на енергия от ВЕИ, с цел ефективно прилагане на съществуващи решения и въвеждането на иновативни технологични разработки в областта на индустрията, в електрическия и водородния транспорт.

Оборудването на лабораторията включва индустриални системи за производство на енергия от слънчева енергия и системи за съхранение на енергия, базирани на оловни, литиеви и ванадиеви проточни батерии; зарядни станции с постоянен и променлив ток за батерийни електрически автомобили и първата в България водородна зарядна станция за водородни електромобили с локално производство на водород чрез електролиза.