Redox-Flow-Batterien Durchbruch – Kosten von 25 USD/kWh oder weniger

Redox-Flow-Batterien Durchbruch – Kosten von 25 USD/kWh oder weniger
Copyright:

shutterstock / Lizenzfreie Stockillustrations-Nummer: 1448803001

Sebastian Henßler
Sebastian Henßler
  —  Lesedauer 3 min

Um entscheidende Schritte in puncto Einsatz von erneuerbare Energie zurücklegen zu können wird die nachhaltige Energiespeicherung sein. Denn es können noch so viele Wind-, Wasserkraftwerke oder PV-Anlagen in Betrieb genommen werden, wenn der Strom immer sofort nach Erzeugung verbraucht werden muss, wird diese Energie wohl nicht ausreichen. Es ist daher notwendig, dass die erneuerbaren Energien gespeichert und dann abgerufen werden, wenn man sie benötigt.

Derzeit gibt es im Wesentlichen drei Möglichkeiten, Strom zu speichern – Lithium-Ionen-Batterien, Pumpspeicherkraftwerke oder Redox-Flow-Batterien. Lithium-Ionen-Akkus kennen wir aus der E-Mobilität zu genüge. Für die Speicherung erneuerbarer Energien sind diese jedoch eher ein kleiner Baustein, da die Akkus immer noch sehr teuer sind. Pumpspeicherkraftwerke sind ebenfalls sehr gut im Speichern von Energie, aber sie benötigen viel Platz und können nicht so schnell reagieren wie Batterien. Bleibt die Redox-Flow-Batterie. Hierzu zunächst nachfolgend die Definition von Wikipedia:

„Die Redox-Flow-Batterie (RFB) oder (Redox-)Flussbatterie – allgemeiner auch Flüssigbatterie oder Nasszelle genannt – ist eine Ausführungsform eines Akkumulators. Sie speichert elektrische Energie in chemischen Verbindungen, wobei die Reaktionspartner in einem Lösungsmittel in gelöster Form vorliegen. Die zwei energiespeichernden Elektrolyte zirkulieren dabei in zwei getrennten Kreisläufen, zwischen denen in der galvanischen Zelle mittels einer Membran der Ionenaustausch erfolgt. In der Zelle werden dabei die gelösten Stoffe chemisch reduziert bzw. oxidiert, wobei elektrische Energie frei wird.“

Wie CleanTechnica berichtet haben Redox-Flow-Batterien einen einzigartigen Vorteil. Die Leistungsmenge und die Menge der gespeicherten Energie kann an die Bedürfnisse des jeweiligen Anwendungsfalls angepasst werden. Zudem sei es so, dass diese im Vergleich zu Batterien und Wasserkraftwerken, nur eine geringe Stellfläche benötigen. Zudem können die Redox-Flow-Batterien Elektrizität für lange Zeiträume speichern, was bedeutet, dass Elektrizität, die im Sommer von PV-Anlagen erzeugt wird, für einen kalten, bewölkten Wintertag gespeichert werden kann. Die Energiedichte einer hybriden Durchflussbatterie, insbesondere eines Polysulfid/Luft-Systems, ist etwa 500-mal höher als die eines Pumpspeichers aus Wasserkraft.

Bisher habe jedoch der Kostenvorteil gegenüber Lithium-Ionen-Akkus gefehlt. Auch die kürzere Lebensdauer der Redox-Flow-Batteiren war alles andere als positiv anzusehen. Aber Forscher an der Warwick University in Großbritannien, in Zusammenarbeit mit Kollegen am Imperial College London, gaben zu verstehen, dass sie einen Weg gefunden haben, die Kosten für Redox-Flow-Batterien auf 25 US-Dollar pro kWh oder weniger zu senken, indem sie kostengünstige Materialien wie Mangan und Schwefel verwenden. Materialien, welche in der Natur, im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akku-Materialien, im Überfluss vorhanden sind. Die Forscher behaupten, dass die Materialkosten für ihre neue Batterie etwa 1/30 der Materialien betragen, die für eine Lithium-Ionen-Batterie benötigt werden, bei der teure Elemente wie Kobalt zum Einsatz kommen. Ihre Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift Applied Materials & Interfaces veröffentlicht.

Laut Science Daily kombiniert die Technologie hinter der neuartigen Redox-Flow-Batterie kohlenstoffbasierte Elektroden mit kostengünstigen Elektrolyten – Mangan oder Schwefel – mittels einer einfachen und dennoch hocheffektiven elektrophoretischen Abscheidung von Nano-Kohlenstoff-Additiven (stickstoffdotiertes Graphen), die die Haltbarkeit und Leistung der Elektrode in stark sauren oder alkalischen Umgebungen deutlich verbessert.

„Darüber hinaus zeigen die geschätzten Systemkosten, dass Hybride Redox-Flow-Zellen (HRFCs) potenziell kostengünstige Alternativen zu den kommerziellen Standard-Vanadium-Redox-Akkumulator sind. Die hier berichteten Studien können neue Anreize für die weitere Optimierung von HRFCs liefern“, so ein Auszug aus der abschließenden Zusammenfassung der Forschungsarbeit.  Sollte sich das, was die Forscher sagen, in der Praxis bewahrheitet, ist man in der Tat einen Schritt weiter, bei der Speicherung erneuerbarer Energien, zu überschaubaren Kosten.

Quelle: CleanTechnica – Researchers Claim Redox Flow Battery Breakthrough Will Cost $25 Per kWh Or Less

worthy pixel img
Sebastian Henßler

Sebastian Henßler

Sebastian Henßler hat Elektroauto-News.net im Juni 2016 übernommen und veröffentlicht seitdem interessante Nachrichten und Hintergrundberichte rund um die Elektromobilität. Vor allem stehen hierbei batterieelektrische PKW im Fokus, aber auch andere alternative Antriebe werden betrachtet.

Artikel teilen:

Wird geladen...

Weiteres in News

Verbrenner-Aus ab 2030? Widerstand gegen EU-Vorhaben

Verbrenner-Aus ab 2030? Widerstand gegen EU-Vorhaben

Daniel Krenzer  —  

Der Streit um strengere EU-Flottenvorgaben ab 2030 zeigt, wie umkämpft der Weg zum Verbrenner-Aus bleibt – und warum klare Regeln entscheidend sind.

Neue Wasserstoff-Subventionsrunde geht wieder am Markt vorbei

Neue Wasserstoff-Subventionsrunde geht wieder am Markt vorbei

Daniel Krenzer  —  

Warum die erneute Förderung von Wasserstoff-Tankstellen und H2-Lkw an der Realität vorbeigeht – und weshalb Akku-Fahrzeuge effizienter und marktreifer sind.

Jolt setzt neu an: Fokus auf Städte statt Autobahnen

Jolt setzt neu an: Fokus auf Städte statt Autobahnen

Sebastian Henßler  —  

Preise, Politik, Profitabilität: Jolt will 2026 den Nachweis eines tragfähigen Modells liefern und fordert Planungssicherheit für Investitionen im urbanen Raum.

„BYD Speed“ statt Stillstand: Angriff auf den deutschen Markt

„BYD Speed“ statt Stillstand: Angriff auf den deutschen Markt

Sebastian Henßler  —  

Vom Aufbau der Marke bis zur Produktion in Ungarn: BYD Deutschlandchef Lars Bialkowski ordnet Wachstum, Herausforderungen und Ambitionen im Markt ein.

Forschungsprojekt Reclaim: Batterierecycling der RWTH Aachen

Forschungsprojekt Reclaim: Batterierecycling der RWTH Aachen

Maria Glaser  —  

Der Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) hat mit dem Forschungsprojekt Reclaim zu Recycling von Batteriematerialien begonnen.

Wie Software den Wettbewerb der Autobranche verändert

Wie Software den Wettbewerb der Autobranche verändert

Sebastian Henßler  —  

Eigene Software galt lange als Wettbewerbsvorteil der Autoindustrie. Doch steigende Komplexität zwingt zu Kooperationen und verändert die Regeln grundlegend.

Polestar sammelt 400 Millionen Dollar durch Kapitalbeteiligung ein

Polestar sammelt 400 Millionen Dollar durch Kapitalbeteiligung ein

Laura Horst  —  

Die E-Auto-Marke Polestar hat sich durch eine Eigenkapitalfinanzierung weitere 400 Millionen Dollar gesichert und kämpft weiter mit finanziellen Engpässen.