Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien

In stationären Redox-Flow-Batterien kann Energie im für die Energiewende erforderlichen, großtechnischen Maßstab gespeichert werden. Herkömmliche Redox-Flow-Batterien benötigten große Mengen Elektrolyte mit gelösten Metallionen. Diese Stoffe sind häufig knapp, teuer und umweltschädlich. Als mögliche Alternativen bieten sich organische Verbindungen pflanzlichen Ursprungs an. Sie versprechen nicht nur eine höhere Wirtschaftlichkeit, sondern sind regenerierbar und damit potenziell auch nachhaltiger als metallische Verbindungen. Als Quelle kommt u. a. Lignin, einer der drei chemischen Hauptbestandteile des Holzes, in Frage. In der Literatur wird Lignin als grundsätzlich gut geeignet zur Gewinnung von Ausgangsstoffen für biobasierte Elektrolyte beschrieben.

Der CMBlu Energy AG und ihren Partnern gelang es im Vorläuferprojekt, die grundsätzliche Machbarkeit Lignin-basierter Elektrolyte zu demonstrieren. Im aktuellen Vorhaben will CMBlu das Verfahren gemeinsam mit sechs Partnern aus Wissenschaft und Industrie unter Umwelt- und Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten weiter optimieren.

Unter anderem plant das Projektteam die Entwicklung spezieller Filtrationsmembranen und die Erprobung elektrochemischer Syntheserouten, um die Ausbeute der Zielmoleküle bei der Produktion der Elektrolyte aus Lignin zu erhöhen. Im gesamten Prozess von der Ligninfragmentierung bis zur Elektrolytproduktion fallen zudem diverse Nebenströme an, die unter anderem Furfural, Vanillin und Syringasäure enthalten. Die Forscher wollen Trennverfahren zur Gewinnung dieser verwertbaren Stoffe entwickeln. Im Idealfall könnten Zellstofffabriken so zu Bioraffinerien ausgebaut werden, die in einem integrierten System Cellulose zu Zellstoff sowie Lignin zu Ausgangsstoffen für Elektrolyte und weitere Chemikalien umwandeln.

Quelle: https://www.fnr.de/presse/pressemitteilungen/aktuelle-mitteilungen/aktuelle-nachricht/batterien-mit-pflanzenbasierten-elektrolyten-auf-dem-weg-in-die-praxis (jüngster Zugriff: 14.07.2025)