CH: Flow-Batterien auf Wasserbasis: Neuer Ansatz für höhere Energiedichte

DMZ –  FORSCHUNG / MM ¦ AA ¦                         

Dübendorf, St. Gallen und Thun - Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) arbeiten an der Entwicklung ungiftiger und skalierbarer Flow-Batterien auf Wasserbasis.

Diese könnten eine effiziente Lösung für die Speicherung erneuerbarer Energie in urbanen Gebieten darstellen. Trotz ihrer Vorteile leiden Flow-Batterien jedoch unter einer niedrigen Energiedichte. Empa-Forscher David Reber plant, dieses Problem durch innovatives Materialdesign zu überwinden.

Flow-Batterien, insbesondere Redox-Flow-Batterien, speichern Energie nicht in festen Elektroden, sondern in flüssigen Elektrolytlösungen. Dies ermöglicht eine einfache und gezielte Skalierung, was sie für stationäre Speicherlösungen attraktiv macht. Doch im Vergleich zu herkömmlichen Batterien haben sie eine rund zehnmal geringere Energiedichte.

David Reber, unterstützt durch einen "Ambizione"-Grant des Schweizerischen Nationalfonds (SNF), plant, dieses Problem zu lösen. Anstatt sich auf besser lösliche Speichermaterialien zu konzentrieren, möchte er die Energiespeicherung von der Elektrolytlösung entkoppeln. Sein Ziel ist es, eine Hybridlösung zwischen Flow-Batterie und Lithium-Ionen-Batterie zu schaffen. Hierbei sollen feste Speichermaterialien, wie sie in Handybatterien verwendet werden, in den Tank der Flow-Batterie integriert werden.

Die Herausforderung besteht darin, geeignete Materialpaare zu finden, die über eine lange Zeit stabil bleiben und Energie effizient austauschen können. Reber plant, eine gut funktionierende Batterie mit einem zusätzlichen festen Speicher innerhalb der nächsten vier Jahre zu entwickeln.

Wenn dieser Ansatz erfolgreich ist, könnten kompakte Flow-Batterien mit höherer Energiedichte in städtischen Gebieten einfacher integriert werden. Dieser innovative Forschungsansatz könnte einen bedeutenden Fortschritt in der effizienten Speicherung erneuerbarer Energie darstellen.

Herausgeber:

Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

www.empa.ch