Ноэль Бахтиан
Если вы поразмыслите над огромным вкладом 17 национальных лабораторий Министерства энергетики США в развитие общества с 1930-х годов, легко вспомнить открытия и возможности, связанные с многомиллиардными национальными пользовательскими объектами мирового класса, разбросанными по всему миру. страна. Но истинный краеугольный камень инноваций и воздействия лежит в людях - опыте и самоотверженности наших национальных лабораторных исследователей, техников и персонала, - которые каждый день работают над решением национальных энергетических, экологических и ядерных проблем с помощью преобразующих научно-технических решений.
Без людей, стоящих за исследованиями и наукой, ни один из этих вкладов невозможен. И в честь Месяца женской истории мы хотим отметить значительный вклад женщин в национальные лаборатории, занимающиеся хранением энергии. Некоторые из них, выделенные здесь, представляют собой разнообразный опыт и текущие должности в лабораториях и варьируются от начального до старшего возраста, многие из которых стоят за стимулирующими инновационными областями, в которые инвестирует Министерство энергетики, - хранением энергии.
Хранение энергии влияет на надежность сети, транспортный сектор, потребности зданий и промышленности, а также на энергетическую устойчивость удаленных сообществ и за их пределами. Для достижения своих целей Гранд-задача по хранению энергии в масштабе всего Министерства энергетики использует опыт и возможности всей национальной лабораторной системы, от открытия до развертывания, во всем диапазоне областей хранения энергии, включая электрохимические батареи, топливные элементы, гидроаккумулирующую энергию, сжатую воздух, водород, технологии хранения тепловой энергии, а также гибкая генерация и регулируемые нагрузки.
Эти женщины, представленные ниже, влияют на повседневную жизнь американцев по всей стране своей самоотверженностью и способностями, и именно их изобретательность помогает вывести Америку на передний край науки и технологий.
Г-жа Кэссиди Андерсон
Г-жа Кэссиди Андерсон, В течение последних 18 месяцев стажировался после получения степени бакалавра в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. Он увлечен возможностью сделать батареи лучше и дешевле с помощью инноваций в области материаловедения и инженерии. Г-жа Андерсон является членом группы консорциума Battery500 Управления автомобильной техники Министерства энергетики США, которая сосредоточена на разработке доступных литий-металлических анодных батарей с плотностью энергии, более чем вдвое превышающей плотность энергии лучших литий-ионных батарей на сегодняшний день. Ее работа с Battery500 включает синтез серосодержащих катодных материалов, а также подготовку и тестирование литиево-серных аккумуляторных батарей для изучения взаимосвязи между синтезом и характеристиками в реальных условиях эксплуатации. Она помогла команде лучше понять механизмы отказа в высокоэнергетических литий-металлических батареях и дала представление о потенциальных путях увеличения срока службы батарей в будущем. В результате этой возможности работать в важной для Министерства энергетики области исследований в сотрудничестве с командой ученых мирового класса г-жа Андерсон была вдохновлена пересмотреть свое будущее и сделать исследования своей карьерной целью. Ранее в этом году она была принята в докторантуру. на факультете материаловедения и инженерии Вашингтонского университета, где она продолжит свои исследования по открытию и разработке материалов следующего поколения для устойчивых технологий хранения энергии.
Д-р Хассина З. Бильё
Д-р Хассина З. Бильё, Старший научный сотрудник по рассеиванию нейтронов в Национальной лаборатории Окриджа применяет передовые методы визуализации с использованием лабораторного источника нейтронов расщепления и реактора изотопного потока с высоким потоком в области исследования материалов, в том числе систем хранения энергии. В 2010 году доктор Бильё возглавил усилия по созданию оборудования, способного выполнять методы нейтронной (2D) радиографии и (3D) томографии для изучения литий-ионных батарей. Когда батарея используется или заряжается, иногда возможно, что ионы лития «застревают» в катоде (положительный электрод) и, поскольку большая часть из них не возвращается к аноду (отрицательный электрод), батарея медленно разряжается. вместимость. С помощью неразрушающих методов доктор Билхе достиг визуализации «застревания» лития в реальном времени, что позволило получить уникальное представление о механизмах отказа литий-ионных аккумуляторов. Более того, в некоторых случаях между двумя электродами батареи могут образовываться игольчатые перемычки или дендриты, приводящие к короткому замыканию батареи, делая ее нефункциональной. В этих случаях д-р Билье провел трехмерную томографию, чтобы наблюдать за формированием и эволюцией игл при заданных температурах батареи. Наблюдение за образованием дендритов и предпочтительными путями их распространения между двумя электродами имеет решающее значение при разработке более безопасных и эффективных батарей для электронных устройств, которые мы используем каждый день.
Доктор Хи Чжон Чанг
Доктор Хи Чжон Чанг - начинающий научный сотрудник группы «Аккумуляторные материалы и системы» Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, обладающий опытом в области обработки, определения характеристик и тестирования устройств и компонентов накопителей энергии. Ее исследования сосредоточены на открытии и разработке новых материалов для аккумуляторов, которые могут помочь решить проблемы стоимости и производительности аккумуляторов, разработанных для приложений хранения энергии в масштабах энергосистемы. Сейчас, на пятом году работы в лаборатории, доктор Чанг пытается сделать системы перезаряжаемых цинковых батарей доступными и надежными за счет разработки новых связующих на водной основе для электролитов и понимания окислительно-восстановительных механизмов в MnO.2 катоды в мягких водных электролитах. Находясь в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, она также изучала новые химические составы металлогалогенных натриевых батарей, которые работают при промежуточных температурах. Эти химические соединения галогенидов металлов могут помочь повысить долгосрочную надежность и производительность, а также снизить эксплуатационные расходы на аккумуляторы для сетевых хранилищ. С момента присоединения к PNNL в качестве научного сотрудника с докторской степенью в 2015 году доктор Чанг является автором или соавтором 15 статей в рецензируемых журналах, описывающих ее исследования в области накопления энергии.
Бор Ронг Чен
Доктор Бор-Ронг Чен, Исследователь в области валидации материалов и характеристик в Национальной лаборатории Айдахо вносит весомый вклад в оценку, анализ и валидацию характеристик новых аккумуляторных технологий. Она внесла значительный вклад в фундаментальное материаловедение, включая понимание условий синтеза, необходимых для разработки как водных, так и неводных катодов аккумуляторных батарей. Эти результаты имеют жизненно важное значение для развития устойчивой производственной практики. Совсем недавно она значительно продвинулась в развитии анализа на основе машинного обучения, который позволяет классифицировать ключевые режимы отказа батареи на раннем этапе ее срока службы. В недавно опубликованной работе она привела усилия по различению двух типов потери запасов лития. Понимание этой потери жизненно важно для использования литий-ионных аккумуляторов в агрессивных условиях эксплуатации, включая быструю зарядку аккумуляторов электромобилей и использование аккумуляторов в холодных условиях. Методы, разработанные доктором Ченом, сокращают время, необходимое для классификации, в четыре раза и могут применяться при разработке технологий, от начальных исследований и разработок до коммерческих аккумуляторов. Это усовершенствование дает возможность понять основные режимы отказов всего за 25 циклов, что будет иметь жизненно важное значение для проверки новых технологий аккумуляторов в новых сценариях использования. Ее работы были опубликованы в престижных журналах, включая Nature Materials и Chemistry of Materials.
Доктор Лэй Ченг
Доктор Лэй Ченг, химик в Аргоннской национальной лаборатории, специализируется на исследованиях в области накопления энергии для батарей нового поколения. Доктор Ченг возглавил применение высокопроизводительных вычислений для расчета свойств органических молекул и жидких электролитов, доведя эту область до уровня кристаллических твердых тел. Ранняя работа сыграла важную роль в создании базы данных генома электролита и помогла ученым определить потенциальные молекулы с подходящими свойствами для использования в батареях следующего поколения, таких как проточные батареи. Доктор Ченг также добился значительных успехов в других областях хранения энергии, включая открытие нового явления сольватации в электролитах, внедрение новых концепций литий-воздушной батареи с ее исключительной плотностью энергии и создание литий-серных батарей с высокой плотностью энергии. Она также активно пропагандировала, чтобы вдохновить следующее поколение ученых, начинающих карьеру в области экологически чистой энергии. Ее работа занимает центральное место в электрификации транспорта и интеграции возобновляемых источников энергии в сеть.
Доктор Мяофан Чи
Доктор Мяофан Чи, Старшие сотрудники Центра исследований и разработок в Центре науки о нанофазных материалах Окриджской национальной лаборатории работают над ускорением открытия материалов для будущих поколений батарей. В частности, она сосредотачивается на том, как работают батареи и почему они выходят из строя. Она использует электронные микроскопы, чтобы увидеть, как атомы складываются вместе в батареях и как они ведут себя во время зарядки и разрядки. Ее исследования выявили узкие места в практическом применении твердых электролитов и помогли понять, как проектировать будущие высокоэффективные материалы с твердыми электролитами для твердотельных батарей. Твердотельные аккумуляторы - одна из наиболее многообещающих конфигураций аккумуляторов, которые, как ожидается, приведут к созданию аккумуляторов следующего поколения, которые будут более безопасными, долговечными, более эффективными и потенциально удвоят запас хода современных электромобилей. Некоторые из фирменных работ доктора Чи включают: (1) демонстрацию ожидаемого срока службы твердотельных батарей на основе стеклянного электролита; (2) понимание совместимости твердых электролитов с металлическим литием; (3) выяснение высокого удельного сопротивления границ зерен в твердых электролитах; и (4) раскрытие механизма неожиданного роста дендритов в твердых электролитах. Она опубликовала более 200 журнальных статей, получила медаль Бертона от Общества микроскопии Америки и была признана высоко цитируемым исследователем Clarivate.
Д-р Цян Дай
Д-р Цян Дай является аналитиком энергетических систем в Аргоннской национальной лаборатории. Присоединившись к лаборатории в 2014 году, доктор Дай сосредоточила свои исследования на экологически безопасном производстве, сборке, использовании и переработке литий-ионных аккумуляторов. С 2017 года Цян возглавлял разработку модели EverBatt в Аргонне, чтобы обеспечить замкнутую экономику в секторе хранения энергии. Модель EverBatt - это инструмент нового типа, который помогает рассчитывать и сообщать о стоимости и воздействии батареи на окружающую среду на всех этапах ее жизненного цикла. Эти этапы включают производство батарей из первичных материалов; сбор и предварительная обработка; переработка отходов; а затем производство аккумуляторов из переработанных материалов. Возможность видеть всю эту информацию позволяет заинтересованным сторонам лучше принимать решения, позволяя видеть общую картину. Так же легко пользователи могут использовать бесплатную модель, чтобы увидеть эффекты внесения изменений для улучшения процессов утилизации аккумуляторов. EverBatt выиграла награду R&D 100 в 2019 году. В настоящее время Цян работает со своими коллегами в ReCell Center, передовом центре утилизации батарей Министерства энергетики США, над разработкой более экономичных и экологически безопасных процессов утилизации батарей. Ее исследования имеют решающее значение для стратегического планирования и развития инфраструктуры утилизации аккумуляторов в США и, в более широком смысле, устойчивой цепочки поставок аккумуляторов.
Доктор Марка Дофф
Доктор Марка Дофф является старшим научным сотрудником и заместителем директора отдела хранения энергии и распределенных ресурсов Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. Ее исследования сосредоточены на материалах для аккумуляторов, особенно на литий-ионных устройствах нового поколения и устройствах, выходящих за рамки литий-ионных. Доктор Дофф был первым, кто продемонстрировал натриево-ионную батарею с мягким угольным анодом в начале 90-х годов. Когда 10 лет назад из-за проблем с безопасностью поставок лития вновь вспыхнул интерес к литий-ионным батареям, исследовательское сообщество обратилось к натрию и искало альтернативы типичному графитовому аноду, который используется в литий-ионных батареях, и теперь ее новаторская статья более 400 цитирований. В настоящее время ионно-натриевые батареи представляют собой мощную систему, выходящую за рамки литий-ионных, для коммерциализации, особенно в качестве замены литий-ионным батареям электромобилей. Они также являются хорошими кандидатами для приложений, чувствительных к стоимости и ресурсам, таких как сетевое хранилище. Доктор Дофф получил награду R & D100 в 2020 году за полностью твердотельную батарею с мягкими и твердыми электролитными компонентами. Она является членом Электрохимического общества и Королевского химического общества, а в настоящее время является секретарем Электрохимического общества.
Г-жа Кае Финк
Г-жа Кае Финк является исследователем в области машиностроения в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии. С момента прихода в лабораторию в 2018 году г-жа Финк стала лидером в области прямой переработки литий-ионных аккумуляторов, разработки технологий и методов диагностики. Признавая, что батареи в электромобилях в конечном итоге необходимо будет переработать, чтобы сохранить ценные материалы, из которых состоят батареи, и исключить ненужные отходы, отправляемые на свалки, работа г-жи Финк поддерживает разработку и оптимизацию новых методов отбора проб и анализа данных для отслеживания. как положительный электрод литий-ионных батарей меняется с возрастом. Понимание этого будет ключом к более дешевой и эффективной переработке. Она также задумала, разработала и выполнила исследование, чтобы продемонстрировать недорогую процедуру промывки растворителем отработавших катодов для реализации на линии рециркуляции, в результате чего в 2021 году был получен патент. Г-жа Финк в настоящее время работает над новый процесс удаления алюминиевых и медных загрязнений из измельченных аккумуляторов с истекшим сроком службы, который может значительно повысить жизнеспособность линии прямой переработки. Она также руководила техническими лабораторными испытаниями нескольких проектов с промышленными партнерами, которые разрабатывают передовые материалы для аккумуляторов. Наконец, она разработала новые методы сбора и отбора проб газа, которые предоставляют подробную химическую информацию о аккумуляторных системах. Этот диагностический подход, который имеет решающее значение для повышения безопасности батарей, был использован для изучения батарей, подвергающихся механическому повреждению.
Д-р Бренда Гарсия-Диас
Д-р Бренда Гарсия-Диас является менеджером по энергетическим материалам в Национальной лаборатории Саванна-Ривер и работает в области хранения энергии более 14 лет. Она работала в составе мультидисциплинарной группы, которая была пионером в области электрохимического синтеза гидрида алюминия, который представляет собой среду для хранения энергии высокой плотности для топливных элементов с протонообменной мембраной, которые хранят водород (энергоноситель) в виде твердого химического гидрида. Она также работала с частным сектором над разработкой новых методов испытаний сепараторов литий-ионных батарей. Доктор Гарсиа-Диас работал над накоплением тепловой энергии в рамках проектов, которые решали такие технические проблемы, как коррозия расплавленными солями. Она была главным исследователем в проекте, который разработал схему смягчения коррозии, которая уменьшала коррозию менее 15 микрон / год в расплавленных хлоридах, что обеспечило бы 30-летний срок службы концентрирующих солнечных электростанций. Ее команда провела испытания и предоставила объемную соль хлорида магния с добавленными ингибиторами коррозии в Аргоннскую национальную лабораторию для использования при изготовлении прототипа модулей накопления тепловой энергии из материала с фазовым переходом. Национальная лаборатория Саванна-Ривер продемонстрировала, что компоненты системы, такие как металлические или углеродные пены, используемые в материалах с фазовым переходом, не вызывают коррозии при использовании солевой смеси, разработанной командой.
Г-жа Тесса Греко
Г-жа Тесса Греко является менеджером проекта по водоснабжению в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии. С момента прихода в Национальную лабораторию возобновляемых источников энергии в 2013 году г-жа Греко получила сертификат специалиста по управлению проектами и степень магистра делового администрирования, которые послужили двигателем инноваций в области гидроаккумулирующей энергии (PSH). PSH на сегодняшний день является крупнейшим источником накопления энергии в сети, хорошо подобранным для обеспечения надежности и устойчивости сети. Благодаря своему руководству, разработке и реализации награды DOE American-Made Challenges FAST - что означает «Дальнейшие достижения для сокращения времени до ввода в эксплуатацию PSH» - г-жа Греко способствует ускорению проектов PSH, в частности, сокращая время ввода в эксплуатацию Срок реализации проектов PSH составляет от десяти до пяти лет - при одновременном снижении затрат и рисков. В результате того, что г-жа Греко получила премию FAST, NREL в настоящее время разрабатывает восходящую модель затрат для PSH, которая будет включать в себя различные масштабные и географические ограничения и соображения.
Д-р Аскин Гюлер Йигитоглу
Д-р Аскин Гюлер Йигитоглу, Сотрудники отдела исследований и разработок в Окриджской национальной лаборатории проводят исследования по анализу надежности в зависимости от времени для Управления интегрированных энергетических систем (IES) Министерства энергетики США. IES - это взаимосвязанная система технологий производства, хранения и распределения электроэнергии, которая предоставляет по запросу тепловую и электрическую энергию промышленным, коммерческим и бытовым потребителям. Д-р Йигитоглу руководит разработкой концепции надежности для IES. Платформа собирает данные о рабочих компонентах и системе из симулятора IES (смоделирована с помощью лабораторного инструмента TRANSFORM), строит соответствующие вероятностные модели и оценивает интенсивность отказов для прогнозирования срока службы выбранных компонентов и систем. Модели подключаемых модулей фреймворка вместе с RAVEN отображают прогнозируемые затраты, связанные с надежностью (например, незапланированные затраты на техническое обслуживание), в общую модель оптимизации стохастических затрат. Модель включает в себя описание нескольких типов технологий хранения энергии для исследования эксплуатационной надежности альтернативных аккумуляторов при стохастическом спросе на электроэнергию и их экономического влияния на эксплуатационные расходы IES. Надежная работа системы накопления энергии может привести к экономической конкурентоспособности IES с эффективным использованием генерирующих ресурсов для лучшей сети.
Д-р Кэтрин Харрисон
Д-р Кэтрин Харрисон является старшим членом технического персонала отдела наномасштабных наук в Национальных лабораториях Сандиа. С момента прихода в Sandia в 2012 году она сосредоточила свои исследования на улучшении материалов для аккумуляторов следующего поколения с целью создания более энергоемких аккумуляторов. Такие батареи необходимы, чтобы обеспечить широкое распространение электромобилей, чтобы помочь ограничить использование ископаемого топлива в транспортном секторе. Однако батареи с высокой плотностью энергии очень трудно использовать на практике из-за значительных морфологических изменений при циклическом переключении батарей. Ее подход состоит в том, чтобы объединить электрохимические методы с методами визуализации, чтобы лучше понять наноразмерные процессы, происходящие в этих сложных системах. Как часть Объединенного центра исследований в области накопления энергии, она расширила понимание систем батарей с высокой плотностью энергии с помощью методов электрохимической атомно-силовой микроскопии in situ и методов просвечивающей электронной микроскопии. Ее опыт работы в машиностроении и страсть к электрохимии позволили ей показать, как механика влияет на циклическое переключение электрохимических аккумуляторов и старение в материалах аккумуляторов с высокой плотностью энергии. Д-р Харрисон руководил четырьмя лабораторными исследованиями и разработками, связанными с батареями, включая текущий проект Grand Challenge, посвященный литий-металлическим анодам с высокой плотностью энергии и преобразовательным катодным батареям. В настоящее время она также возглавляет направление механиков проекта Silicon Consortium Project, спонсируемого Министерством энергетики США (DOE Vehicle Technologies Office), объединяющего шесть национальных лабораторий, специализирующихся на кремниевых анодах с высокой плотностью энергии. У нее индекс h, равный 18, она получила один патент и подала две другие заявки на патент.
Д-р Озге Кахведжиоглу
Д-р Озге Кахведиоглу присоединился к Аргоннской национальной лаборатории в 2010 году в качестве научного сотрудника докторантуры. Она сыграла важную роль в создании и руководстве научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами и расширением программы катодных активных материалов в исследовательском центре материаловедения в Аргонне с момента ее основания. В настоящее время она работает главным научным сотрудником по материалам, руководя несколькими проектами по материалам для хранения энергии, имея опыт в областях, связанных с исследованиями и разработками в области производства материалов, расширением масштабов процессов и улучшенными характеристиками материалов. Доктор Кахведиоглу является ведущим исследователем одной из основных программ Аргоннских батарей, финансируемой Управлением автомобильных технологий Министерства энергетики США, где она работает с промышленными, академическими и другими национальными лабораториями над внедрением и проверкой новых технологий синтеза для снижения затрат на производство батарей при одновременном увеличении качество и эксплуатационные качества материалов. Доктору Кахведиоглу приписывают первое внедрение в США вихревого реактора Тейлора для производства аккумуляторных материалов - передового прибора для проведения химических реакций. Используя эту новую технологию, она разработала улучшенные производственные процессы для нескольких новых катодных материалов, которые позволяют интенсифицировать производство при меньших затратах. Эти новые материалы теперь используются для дальнейших исследований и разработок более чем 50 исследовательскими группами по всей стране, работающими над более эффективными и безопасными литиевыми батареями.
Доктор Суманджит Каур
Доктор Суманджит Каур, научный сотрудник и руководитель группы в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, проводит исследования в области новейших технологий накопления тепловой энергии. Признавая, что использование энергии в зданиях составляет 39% от всего потребления первичной энергии в Соединенных Штатах (больше, чем транспорт), и, кроме того, большая часть этой энергии используется в тепловой форме (например, для кондиционирования воздуха и отопления, нагрева воды и охлаждения), Работа доктора Каура отвечает на вопрос «можно ли разработать доступные технологии хранения тепловой энергии, чтобы выдерживать тепловые нагрузки в зданиях?» Она разрабатывает динамически настраиваемые, переключаемые твердотельные накопители тепловой энергии для использования в качестве ограждающих конструкций зданий. Другими словами, она создает тепловую батарею, которая может быть встроена в стены зданий и может управляться жильцом для хранения холода или тепла с использованием передовых свойств материала. Эта возможность позволит преодолеть текущие проблемы, связанные с аналогичными технологиями, которые используются недостаточно, потому что они не работают в любое время года и им не хватает управляемости. Ее исследования позволят создавать тепловые микросети в системе здания, сдвигать тепловые нагрузки во времени (например, использовать ночное охлаждение на следующий день) и взаимодействовать с электросетью, чтобы сделать национальную электросеть более устойчивой и надежной. Доктор Каур - первый руководитель группы по тепловой энергии в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, которая развивает тепловые технологии для различных применений, от батарей до опреснения воды и рекуперации критически важных материалов.
Д-р Эми Маршилок
Д-р Эми Маршилок - доцент химии в Университете Стоуни-Брук с совместным назначением в Брукхейвенской национальной лаборатории, где она является менеджером отдела хранения энергии. Ее опыт сосредоточен на электрохимии и механистическом понимании окислительно-восстановительных процессов с использованием инструментов для определения характеристик in situ и операций, которые позволяют исследователям исследовать устройство накопления энергии во время химической реакции. Она опубликовала более 190 статей в рецензируемых журналах и отмечена как изобретатель в 10 патентах и заявках на патенты. Она является одним из ведущих мировых экспертов в области применения энергодисперсионной дифракции рентгеновских лучей для электрохимического накопления энергии. Ее научные открытия включают количественную оценку транспортных свойств в толстых электродах путем мониторинга формирования фазового фронта и подвижности, что позволяет разрабатывать модели прогнозирования зависимости от скорости. Доктор Маршилок занимает несколько руководящих должностей в научной сфере, включая заместителя директора Центра мезомасштабных транспортных свойств, исследовательского центра Energy Frontier, финансируемого Министерством энергетики, и со-директора Института электрохимически хранимой энергии в Университете Стоуни-Брук. Она также является членом Совета директоров Общества электроаналитической химии.
Д-р Йоханна Нельсон Векер
Д-р Йоханна Нельсон Векер, штатный научный сотрудник Национальной ускорительной лаборатории SLAC, приехал в лабораторию в 2010 году, чтобы помочь пионером в использовании мощных рентгеновских лучей на основе синхротрона для заглядывания внутрь батарей во время их работы, выясняя, как они функционируют и что вызывает их выход из строя. Чтобы успешно перевести мировой автомобильный парк с ископаемого топлива на более чистые возобновляемые источники энергии, требуются кардинальные улучшения в технологии аккумуляторов. Набор различных рентгеновских инструментов в Стэнфордском источнике синхротронного излучения в SLAC позволяет ей изучать изменения в химии, атомном расположении и форме различных компонентов батареи. Если эти изменения не отменяются во время зарядки и разрядки аккумулятора, они способствуют потере обратимой емкости накопления энергии, что приводит к сокращению срока службы аккумулятора. В рамках своей работы в Стэнфордском источнике синхротронного излучения доктор Нельсон Векер установила использование спектроскопической микроскопии для видеосъемки химических изменений во время работы от батарей. Эти фильмы позволяют ученым связать местные химические изменения с изменениями формы, такими как набухание или растрескивание частиц. Эти рентгеновские инструменты для изучения работающих батарей позволяют ученым проверять потенциал новых энергетических материалов и адаптировать существующие материалы для увеличения срока службы батарей и емкости хранения энергии.
Доктор Руби Туи Нгуен
Доктор Руби Туи Нгуен является руководителем группы системной динамики и моделирования в Департаменте системных наук и инженерии Национальной лаборатории Айдахо. Исследования доктора Нгуен сосредоточены на устойчивости цепочки поставок и потенциальном воздействии новых технологий на глобальные цепочки поставок материалов, и она является ключевым членом Института критических материалов. В этой роли она руководит исследованиями цепочек поставок сырья для аккумуляторов, содержащих кобальт, литий и другие минералы. Согласно ее анализу лития, поставки из геотермальных рассолов в США могут составить от 4% до 8% от общего объема поставок лития в США и являются экономически жизнеспособными. Ее работа сравнивает ожидаемый рост электрификации с ожидаемой доступностью критически важных металлов, таких как кобальт, медь и никель, и дает полезную информацию для планирования политики и технологических пробелов для будущего электрификации транспортных средств и накопления энергии. Хотя риски для поставок кобальта хорошо известны, в работе доктора Нгуена указывается на необходимость учитывать медь и никель при устранении рисков, связанных с поставками кобальта. Исследование доктора Нгуена выявило критическую потребность в продлении срока службы батарей для удовлетворения долгосрочного спроса на критически важные металлы. Доктор Нгуен первоначально пришла в Национальную лабораторию Айдахо в качестве постдокторанта, и ее работа в цепочке поставок охватывает батареи и редкоземельные элементы, используемые в магнитах и не только.
Г-жа Ребекка О’Нил
Г-жа Ребекка О’Нил, Советник и руководитель группы по возобновляемым источникам энергии в отделе инфраструктуры электроснабжения и зданий Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, присоединилась к лаборатории в 2015 году. Она является признанным экспертом в области аккумулирования гидроэнергии, политики аккумулирования энергии и нормативного проектирования. Во время работы в Управлении технологий гидроэнергетики Министерства энергетики США она участвовала в разработке инициативы «Инновации в гидроэнергетике и водоснабжении для обеспечения отказоустойчивой системы электроснабжения». Инициатива представляет собой исследовательскую программу PSH, которая включает понимание технологических и операционных инноваций, необходимых для того, чтобы традиционные гидроэнергетические, PSH и гибридные системы работали эффективно, устойчиво и надежно в быстро развивающейся электроэнергетической системе. Она также возглавляет и управляет проектами по хранению энергии, которые обеспечивают неэнергетические выгоды для сообществ, и развивает накопление энергии как основную инфраструктуру всей сети. Ребекка была выбрана в 2020 году, чтобы основать и возглавить Целевую группу IEEE Water-Power Task Force, целью которой является объединение исследователей и практиков из академических кругов, национальных лабораторий, правительства и промышленности для определения будущего направления исследовательской деятельности по взаимозависимости энергии. и водные системы. Целевая группа будет рассматривать такие темы, как комплексное планирование и эксплуатация водно-энергетических систем и использование передовых методов управления энергосистемой, в том числе посредством развертывания систем хранения энергии, в интересах управления водными ресурсами.
Д-р Кристин Перссон
Д-р Кристин Перссон - профессор материаловедения и инженерии в Калифорнийском университете в Беркли с совместным назначением старшим научным сотрудником Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, где она работает директором Молекулярного литейного производства. Ее опыт - информатика материалов, в частности, поиск новых и оптимизированных материалов для приложений хранения энергии. Она опубликовала более 200 статей в рецензируемых журналах, имеет несколько патентов в области хранения энергии и входит в 1% самых цитируемых исследователей в мире. Она предсказала и реализовала новые высокоэффективные составы электролитов, катодов и легирующих добавок для повышения плотности энергии и безопасности батарей, а недавно она стала пионером нового alt = "Image" />
Доктор Юлия Прегер
Доктор Юлия Прегер является старшим инженером-химиком по исследованиям и разработкам в Sandia National Laboratories в Группе технологий и систем хранения энергии. С момента прихода в Sandia в 2018 году она руководила исследованиями в области безопасности и надежности литий-ионных аккумуляторов для приложений хранения энергии в сети. Это исследование включает в себя длительное использование серийных аккумуляторов на велосипеде, чтобы понять, какие условия усиливают испытания на деградацию и злоупотребления, чтобы понять, как старение аккумуляторов влияет на безопасность. Доктор Юлия также сотрудничает с инженерами силовой электроники для разработки более эффективных способов управления батареями (включая запатентованный метод уменьшения теплового разгона) и с инженерами энергосистем для включения данных о батареях в технико-экономический анализ накопления энергии. Ее исследования привели к приглашенным выступлениям, учебным пособиям, главам справочников и рецензируемым публикациям по безопасности и надежности аккумуляторов. Она также увлечена открытыми источниками данных об аккумуляторах и программными инструментами, которые помогают анализировать накопление энергии и сокращают время разработки новых технологий. Например, она стала соучредителем batteryarchive.org - первого общедоступного репозитория для удобной визуализации и сравнения данных о деградации батарей в разных учреждениях. За несколько месяцев с момента запуска сайт использовался людьми из академических кругов, промышленности и коммунальных служб, чтобы понять, как литий-ионные батареи работают в различных условиях, и сэкономить деньги на собственном тестировании.
Доктор Лорейн Торрес-Кастро
Доктор Лорейн Торрес-Кастро, старший член технического персонала Sandia National Laboratories, присоединился к лаборатории в 2016 году для проведения исследований и разработок в области безопасности и надежности батарей в неблагоприятных условиях. Работа по тестированию на неправильное использование, которую проводит доктор Торрес-Кастро, оценивает батареи, выходящие за рамки рекомендованных производителем спецификаций, и имеет дело с серьезностью катастрофического теплового разгона. Ее работа в Лаборатории тестирования на злоупотребление аккумуляторными батареями сосредоточена на понимании механизмов, которые приводят к нарушениям безопасности систем накопления энергии, и разработке стратегий смягчения последствий для одиночных и системных отказов, и она помогла развить фундаментальное понимание отказа элементов для облегчения проектирования. более безопасных систем хранения энергии. Например, д-р Торрес-Кастро ввел новшество в тестирование злоупотреблений, нацеливая проблемы с использованием прогнозного подхода (раннее обнаружение для вмешательства) для устранения сбоя, а не реагирования на него. Ее опыт и приверженность науке о безопасности привели к многократному перекрестному сотрудничеству между организациями-спонсорами, включая Министерство энергетики, Министерство транспорта США и НАСА. По поручению Управления автомобильных технологий ее команда разработала и поддерживает Руководство по тестированию на злоупотребление батареями Консорциума Advanced Battery Consortium, которое широко используется производителями автомобилей для оценки новых технологий. Она также является членом Консорциума Advanced Battery Consortium, для которого дает технические советы и рекомендации. Кроме того, она активно наставляет недостаточно представленные группы по проблемам хранения энергии и профессиональному руководству на английском и испанском языках в Университете Пуэрто-Рико, ее альма-матер.
Д-р Джудит Видал
Д-р Джудит Видал является менеджером научно-исследовательской группы по строительной энергии в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии и выполняет передовые работы по системам хранения тепла. Ее опыт и возможности расширились в нескольких технологиях, таких как создание новых технологий, концентрирование солнечной энергии, электролиз разделения воды, топливные элементы, термоэлектричество и биотопливо. Она разработала решения по хранению высокотемпературной энергии для концентрирования солнечных электростанций, в отношении которых она считается экспертом по расплавленным солям. Исследования д-ра Видаля материалов для аккумулирования тепла охватывают термохимическую оптимизацию и новые способы очистки теплоносителей, оценку коррозии и подходы к смягчению последствий. Поиск способов повышения температуры, при которой расплавленные соли могут накапливать тепло, имеет решающее значение для улучшения использования солнечного тепла. Однако материалы при экстремальных температурах могут отрицательно повлиять на их контейнеры, и многие металлы в таких агрессивных условиях подвергаются коррозии. Исследования доктора Видаля проложили путь к более высокотемпературным материалам, которые демонстрируют меньшую коррозию, с новыми покрытиями для защиты материалов защитной оболочки при высоких температурах (600-900 ° C) в расплавленных солях и жидких металлических сплавах. Доктор Видаль является автором более 50 журнальных статей и других публикаций. Дорожная карта демонстрации CSP Gen3 2017, в которой она была лидером по расплавленной соли, цитировалась более 200 раз.
Ноэль Бахтиан является основателем и исполнительным директором Лаборатории центра хранения энергии в Беркли, а также контактным лицом Национальной лаборатории Лоуренса Беркли по решению Grand Challenge Министерства энергетики США по хранению энергии. Ранее она была членом высшего руководства Национальной лаборатории штата Айдахо и впервые начала работать в штаб-квартире Министерства энергетики США в 2013 году.