Entwicklung innovativer dünner Elektroden und angepasster Flussrahmen zur Effizienzsteigerung von Vanadium Redox Flow Batterien

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Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e. V.

Zielsetzung des Projekts ist die Bereitstellung einer neuen Generation von wartungsarmen elektrischen Redox-Flow-Speichern für die Glättung fluktuierender erneuerbarer Stromerzeugung zur Umsetzung der Energiewende. Der Fokus liegt auf der Hauptkomponente der Redox-Flussbatterien, der Wandlereinheit, u.a. bestehend aus Elektroden und darauf angepasstem Flussrahmen. Sowohl Simulationen als auch Messungen an neuen, im Projekt ELVABATT entwickelten Elektroden mit hoher Reaktionsoberfläche zeigen, dass bei deren Einsatz in einer Standard-Redox-Flow-Batterie ein überraschend großer Anteil des Elektroden-Volumens von 70 bis 80 % nicht für die Redox-Reaktion genutzt wird. Dies basiert sowohl auf der Verarmung der aktiven Vanadiumspezies entlang der Strömungsrichtung als auch auf der Tatsache, dass die Reaktion im Wesentlichen in Membrannähe stattfindet und nur ca. 1 mm der typischerweise 4 mm dicken Elektroden wirksam sind. Deshalb sollen Faktor 2 - 8 dünnere Elektroden mit vergleichbarer Leistungsdichte (zu ELVABATT) entwickelt und die Prozessierung dieser Elektroden optimiert werden. Außerdem werden neuartige Führungen der Elektrolytströmung betrachtet und das Stackdesign wird auf kürzere Elektroden angepasst. Die erzielbare Reduktion des eingesetzten Elektrodenmaterials bei verbesserter Performance des Stacks erlaubt einen kompakteren Stack-Aufbau, eine signifikante Reduktion der Systemgröße, eine deutliche Kostenreduktion für das Batteriesystem und somit eine Verbesserung der Marktfähigkeit der Speichertechnologie. Die Neuerungen sollen in kW Demonstratoren integriert und validiert werden.

Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=%2201187456/1%22&v=10&id=1220245 (jüngster Zugriff: 04.09.2024)

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Referat IIB5: Energieeffizienz: Kommunikation, Energieberatung, Produkte

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie



Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat IIB5: Energieeffizienz: Kommunikation, Energieberatung, Produkte

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Optimierung der Elektrodeneigenschaften und Performance im Stack

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Arbeitseinheit ESI3: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien

Projektträger Jülich Arbeitseinheit ESI3: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien

Laufzeit	01.11.2019 - 31.10.2021
Projektkoordination	ZAE Bayern
Standort	Garching
Projektbeteiligte	Kohlenstofftechnik Schmalz
Fördersumme	660.924,00 €
Projektvolumen	k. A.
Fördergeber	BMWE

Projekt

ELVABATTslim

Entwicklung innovativer dünner Elektroden und angepasster Flussrahmen zur Effizienzsteigerung von Vanadium Redox Flow Batterien

Projektbeteiligte

Teilprojekt 1

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e. V.

Teilprojekt 2

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Schunk Kohlenstofftechnik GmbH

Teilprojekt 3

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

J. Schmalz GmbH

Förderung

Arbeitseinheit ESI3: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien

Verbundprojektkoordination

Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e. V.

Verbundprojektkoordinator*in

Pressekontakt

Abschlussberichte und sonstige Veröffentlichungen in der TIB –Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften und Universitätsbibliothek