Billige Batteriespeicher rücken näher

Einen Durchbruch bei der Speichertechnologie für Strom aus erneuerbaren Energien vermelden Forscher von der Harvard University in den USA.

Mit einem neuen Zusatzstoff können sie Flussbatterien (Redox-Flow-Batterien) kostengünstig herstellen. Statt der bisher üblichen teuren Vanadiumsalze benutzten die Forscher um Michael Aziz eine organische Verbindung aus der Gruppe der Chinone. Chinone sind in Rohöl, aber zum Beispiel auch in Rhabarber enthalten. Ein Bericht über die Batterie-Entwicklung ist jetzt im Magazin Nature erschienen.

In einer Redox-Flow-Batterie werden zwei elektrisch geladene Flüssigkeiten (Elektrolyte) aus zwei getrennten Tanks in eine galvanische Zelle gepumpt. Dort fließen sie an einer porösen Membran entlang, die die Zelle in zwei Teile mit je einer Elektrode teilt. Durch den Kontakt mit den Elektroden verändert sich in den Elektrolyten die Wertigkeit der Ionen, die wiederum durch die Membran ausgetauscht werden. Über eine leitende Verbindung zwischen den beiden Zellen fließt der so erzeugte Strom ab oder wird im Umkehrvorgang die Batterie geladen. Eine Redox-Flow-Zellekann, je nach Größe der Tanks, Leistungen bis zu mehreren Megawatt bereitstellen. Ihr Wirkungsgrad beträgt 75 Prozent.

Als Elektrolyte benutzten Aziz und sein Team eine Chinonlösung als Anode und ein Bromlösung als Kathode. Die chemischen Reaktionen sollen 1.000-mal schneller ablaufen als in einer Flussbatterie mit Vanadiumlösung. Achillesferse sei die Bromlösung, die Umweltprobleme verursachen kann, sagen die Forscher. Sie suchen jetzt auch für die Kathode nach einer organischen Verbindung.

Fachleute gehen davon aus, dass Speicher ab einem Anteil von 40 Prozent Erneuerbaren-Strom an der Gesamtproduktion nötig sind. Teilweise werden auch höhere Zahlen genannt. Zurzeit stammen durchschnittlich 25 Prozent des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Quellen. Bisher sind Stromspeicher entweder zu teuer oder nicht in ausreichender Kapazität verfügbar. „Nun haben wir eine gute Chance, das Problem zu lösen“, sagte Michael Aziz.

Quelle

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