Vanadium: Schlagzeilen zwischen Fliegenpilz-Akku und drohendem Rohstoffengpass

Redox-Flow-Batterien auf Vanadiumbasis gelten nach wie vor als zukunftsträchtige Energiespeichertechnologie

Sonne, Wind und andere erneuerbare Energiequellen liefern nur zeitweise Strom, daher ist eine adäquate Speicherung der Schlüssel ihrer praktischen Nutzbarmachung. Einen gangbaren Weg dahin könnten Redox-Flow-Batterien bzw. Redox-Flussbatterien (RFBs) weisen. Sie speichern elektrische Energie durch Redoxreaktionen gelöster Redoxpaare an Elektroden. 

Das Prinzip dieser Akkumulatoren war schon 1949 beschrieben und patentiert worden. Der Erfinder hatte bereits damals eine Anwendung als Puffer für Energieerzeuger mit unregelmäßig schwankender Leistungsabgabe im Blick, etwa Windräder und Gezeitenkraftwerke. Doch erst mit der ersten Ölkrise in den 1970er Jahren begann die NASA mit der Entwicklung von kostengünstigen elektrochemischen Energiespeichern. Im Rahmen der Forschung wurden preiswerte Metalle anhand ihrer Redoxeigenschaften auf ihre Eignung als Energiespeicher für erneuerbare Energien untersucht.

RFBs speichern Energie in großen Chemikalienbehältern; die Reaktionspartner sind dabei in einem Lösungsmittel gelöst. Bis heute wurde eine ganze Reihe von chemischen Varianten auf ihre Eignung zum Einsatz in RFBs getestet. In den 1980er Jahren begann die Entwicklung von RFBs auf Vanadium-Basis, die heute als die am besten erforschte Spielart dieser Energiespeicher gilt: Sie könnten sich möglicherweise als Alternative zu Lithiumbatterien und Pumpspeichern mausern. Von keinem anderen Typ wurde eine solche Vielfalt an Elektroden, Elektrolytformulierungen und Membranen untersucht. Damit diese Technologie jedoch mit herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien konkurrieren kann, muss die Speicherkapazität von Durchflussbatterien erhöht und ihre Langzeitstabilität verbessert werden.

mehr:
- Vanadium: Schlagzeilen zwischen Fliegenpilz-Akku und drohendem Rohstoffengpass (Bernd Schröder, Telepolis, 25.07.2019)

Redox Flow Batterien {9:21}

Ingo Stadler
Am 14.06.2016 veröffentlicht 

Die Lehreinheit zu Akkumulatoren, hier die Redox-Flow-Batterien, wurde gemeinsam mit meinen Studierenden Jannic Oschwald und Alexander Schmäling erstellt.