{"id":64277,"date":"2020-10-25T02:14:00","date_gmt":"2020-10-25T01:14:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=64277"},"modified":"2020-10-24T09:14:57","modified_gmt":"2020-10-24T07:14:57","slug":"schwedische-forscher-entwickeln-erste-organische-batterie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/schwedische-forscher-entwickeln-erste-organische-batterie\/","title":{"rendered":"Schwedische Forscher entwickeln erste organische Batterie"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Forscher des Labors f\u00fcr organische Elektronik an der Universit\u00e4t von Link\u00f6ping haben zum ersten Mal eine organische Batterie vorgestellt, schreibt Monica Westman Svenselius am 15.10.2020 auf der Internetseite der Universit\u00e4t<\/a>. <\/p>\n\n\n\n

Es handle sich um eine Redox-Flow-Batterie mit gro\u00dfer Kapazit\u00e4t, die zur Speicherung von Energie aus Windturbinen und Solarzellen sowie als Stromspeicher f\u00fcr Autos verwendet werden k\u00f6nne.<\/p>\n\n\n\n

Redox-Flow-Batterien sind station\u00e4re Batterien, bei denen sich die Energie wie bei einer Brennstoffzelle im Elektrolyten, au\u00dferhalb der Zelle selbst, befindet. Sie werden oft mit der Vorsilbe \u201ceco\u201d vermarktet, da sie die M\u00f6glichkeit er\u00f6ffnen, \u00fcbersch\u00fcssige Energie z.B. von Sonne und Wind zu speichern. Au\u00dferdem scheint es m\u00f6glich zu sein, sie unbegrenzt oft wieder aufzuladen. Allerdings enthalten Redox-Flow-Batterien oft Vanadium, ein knappes und teures Metall. Der Elektrolyt, in dem die Energie in einer Redox-Flow-Batterie gespeichert wird, kann auf Wasserbasis sein, was die Batterie sicher in der Anwendung macht, aber zu einer geringeren Energiedichte f\u00fchrt. <\/p>\n\n\n\n

\"\"
\u00a9 Thor Balkhed | Universit\u00e4t von Link\u00f6ping<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Mikhail Vagin, leitender Forschungsingenieur, und seinen Kollegen am Laboratorium f\u00fcr organische Elektronik, Campus Norrk\u00f6ping, ist es nun gelungen, nicht nur einen wasserbasierten Elektrolyten, sondern auch Elektroden aus organischem Material herzustellen, was die Energiedichte erheblich erh\u00f6ht. Auf diese Weise ist es m\u00f6glich, vollst\u00e4ndig organische Redox-Flow-Batterien f\u00fcr die Speicherung von z.B. Sonnen- und Windenergie herzustellen und Lastschwankungen im elektrischen Versorgungsnetz auszugleichen.<\/p>\n\n\n\n

L\u00f6sung aus Chinon-Molek\u00fclen<\/h5>\n\n\n\n

Sie haben f\u00fcr die Elektroden das leitende Polymer PEDOT verwendet, das sie dotiert haben, um entweder positive Ionen (Kationen) oder negative Ionen (Anionen) zu transportieren. Der von ihnen entwickelte Elektrolyt auf Wasserbasis besteht aus einer L\u00f6sung von Chinonmolek\u00fclen<\/a>, die aus forstbasierten Materialien extrahiert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

\u201cChinone k\u00f6nnen aus Holz gewonnen werden, aber hier haben wir das gleiche Molek\u00fcl zusammen mit verschiedenen Varianten des leitenden Polymers PEDOT verwendet. Es stellt sich heraus, dass sie hochgradig miteinander kompatibel sind, was wie ein Geschenk der Natur ist\u201d, sagt Viktor Gueskine, leitender Forschungsingenieur im Laboratorium f\u00fcr organische Elektronik und einer der Autoren des Artikels, der jetzt in Advanced Functional Materials<\/em><\/a> ver\u00f6ffentlicht wurde.<\/p>\n\n\n\n

Die hohe Kompatibilit\u00e4t bedeutet, dass die PEDOT-Elektroden den Chinonmolek\u00fclen helfen, zwischen ihrem oxidierten und ihrem reduzierten Zustand umzuschalten und auf diese Weise einen Fluss von Protonen und Elektronen zu erzeugen. Vagin: \u201cNormalerweise ist es schwierig, den Ionenprozess zu kontrollieren, aber hier haben wir es geschafft. Wir nutzen auch ein grundlegendes Ph\u00e4nomen innerhalb der Elektrokatalyse, bei dem ein spezielles Ion in L\u00f6sung, in diesem Fall Chinon-Ionen, in Elektrizit\u00e4t umgewandelt wird. Das Ph\u00e4nomen wird von uns als ionenselektive Elektrokatalyse konzipiert und existiert wahrscheinlich auch in anderen Arten von Membranspeichern wie Batterien, Brennstoffzellen und Superkondensatoren. Dieser Effekt ist bisher noch nie diskutiert worden. Wir haben ihn zum ersten Mal bei Redox-Flow-Batterien gezeigt\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Extrem billig<\/h5>\n\n\n\n

Die organischen Redox-Flow-Batterien haben zwar immer noch eine geringere Energiedichte als Batterien, die Vanadium enthalten, aber sie sind extrem billig, vollst\u00e4ndig recycelbar, sicher und perfekt geeignet, um Energie zu speichern und Lastschwankungen im Stromversorgungsnetz auszugleichen. Vielleicht werden wir in Zukunft organische Redox-Flow-Batterien zu Hause haben, als Stromspeicher f\u00fcr das Elektroauto.<\/p>\n\n\n\n