{"id":283479,"date":"2021-04-13T09:00:00","date_gmt":"2021-04-13T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=283479"},"modified":"2021-04-13T09:00:00","modified_gmt":"2021-04-13T07:00:00","slug":"universitaet-bayreuth-forscht-nach-gruenen-flussbatterien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/universitaet-bayreuth-forscht-nach-gruenen-flussbatterien\/","title":{"rendered":"Universit\u00e4t Bayreuth forscht nach “gr\u00fcnen” Flussbatterien"},"content":{"rendered":"\n

Um Energie aus Sonne und Windkraft \u00fcber l\u00e4ngere Zeit zu speichern, sind Flussbatterien (Redox-Flow-Batterien) nach aktuellen Erkenntnissen sowohl vom wirtschaftlichen als auch vom \u00f6kologischen Standpunkt interessant. Diese Energie speichern zu k\u00f6nnen, ist n\u00e4mlich eine Grundvoraussetzung, wenn die angestrebte Energiewende gelingen soll. Deshalb haben es sich Wissenschaftler unter der Leitung von Prof. Dr. Birgit Weber, Professorin f\u00fcr Anorganische Chemie an der Universit\u00e4t Bayreuth<\/a>, zum Ziel gesetzt, diesen Batterietyp zu optimieren. Sie wollen den Wirkungsgrad und die Speicherkapazit\u00e4t umweltfreundlicher Flussbatterien auf der Basis von Eisen deutlich steigern.<\/p>\n\n\n\n

Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien haben Flussbatterien einige Vorteile. Sie arbeiten weder mit festen Elektrolyten noch setzen sie umweltsch\u00e4dlichen Substanzen frei. Dazu haben sie eine relativ hohe Lebensdauer und ihr modularer Aufbau erm\u00f6glicht es, dass die Energiespeicherung von Lade- und Entladevorg\u00e4ngen r\u00e4umlich entkoppelt werden kann. Und es gibt weitere Pluspunkte der Flussbatterien.<\/p>\n\n\n\n

Geringere Energiedichte \u2013 h\u00f6here Speicherkapazt\u00e4t<\/h3>\n\n\n\n

Trotz geringer Energiedichte in den fl\u00fcssigen Elektrolyten kann man mit Flussbatterien sehr hohe Speicherkapazit\u00e4ten aufbauen. In den vergangenen Jahren hat sich gezeigt, dass insbesondere Flussbatterien, in deren Elektrolytbeh\u00e4ltern sich gel\u00f6stes Vanadium befindet, als Speichermedium sehr interessant sind. Allerdings sei Vanadium ein seltenes und teures Metall, das oft Verunreinigungen aufweise, sagt Prof. Dr. Birgit Weber. “Heute gilt Eisen als der mit Abstand vielversprechendste Kandidat f\u00fcr Flussbatterien. Es ist ein auf der Erde reichlich vorhandenes, kosteng\u00fcnstiges Metall, das sich durch eine geringe Toxizit\u00e4t auszeichnet und in verschiedenen molekularen Umgebungen eingesetzt werden kann.”<\/p>\n\n\n\n

Eisen kommt auf zwei verschiedene Arten vor: in der zweiwertigen Form Fe\u00b2\u207a und in der dreiwertigen Form Fe\u00b3\u207a (Eisen (II) und Eisen (III)). “Beide Formen des Eisens bilden molekulare Komplexe, die in verschiedenen quantenmechanischen Zust\u00e4nden \u2013 sogenannten Spinzust\u00e4nden \u2013 existieren”, erkl\u00e4ren die Forscher. \u00c4u\u00dfere Reize, wie eine ver\u00e4nderte Umgebungstemperatur, k\u00f6nnten einen Wechsel des Spinzustands bewirken.<\/p>\n\n\n\n

Anteil nachhaltiger Energiequellen an der Energieversorgung wesentlich erh\u00f6hen<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Diese Eigenschaft wollen sich die Forscher nun zunutze machen und die Flussbatterien weiterentwickeln, indem sie die M\u00f6glichkeit nutzen, “einen bestimmten Spinzustand der Eisenkomplexe durch Temperatur\u00e4nderungen gezielt herbeif\u00fchren zu k\u00f6nnen.” M\u00f6glicherweise k\u00f6nne der Wirkungsgrad von Flussbatterien, in denen das Vanadium durch Eisen (II) und Eisen (III) ersetzt wurde, erheblich gesteigert werden, wenn das Redoxpotenzial der Eisenkomplexe durch einen gezielten Wechsel ihres Spinzustands kontrolliert werden kann. “Es ist bereits bekannt, dass der Spinzustand von Eisenkomplexen deren Redoxpotenzial beeinflusst.”<\/p>\n\n\n\n

Ziel des Projekts sei es, auf der Grundlage von Eisen umweltfreundliche und hocheffiziente Flussbatterien zu entwickeln, sagt Weber. “Diese werden aufgrund ihrer hohen Speicherkapazit\u00e4t dazu beitragen k\u00f6nnen, den Anteil nachhaltiger Energiequellen an der Energieversorgung wesentlich zu erh\u00f6hen.”<\/p>\n\n\n\n

Das Projekt wird von der VolkswagenStiftung aus dem Programm “Experiment!\u201c f\u00fcr eineinhalb Jahre mit rund 120.000 Euro gef\u00f6rdert. Mit “Experiment!\u201c unterst\u00fctzt die VolkswagenStiftung die Startphase von Projekten, in denen neue und ungew\u00f6hnliche Forschungsideen erprobt werden. Diese stellen im besten Fall eine wertvolle Grundlage f\u00fcr Innovationen in wichtigen Bereichen von Wirtschaft und Gesellschaft dar \u2013 nicht zuletzt im Energiesektor.<\/p>\n\n\n\n

Weitere Artikel zum Thema finden Sie hier<\/a><\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Titelbild<\/em><\/strong>: Prof. Dr. Birgit Weber, Leiterin des neuen von der VolkswagenStiftung gef\u00f6rderten Forschungsprojekts. Foto: Christian Wi\u00dfler.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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