Firmenverzeichnis Experts Preisvergleich

Was zeichnet eine Vanadium-Redox-Flow-Batterien im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen Batterien aus?

0 Punkte
1,021 Aufrufe
Eingestellt 11, Feb 2016 in Speicher von Anonym

Was ist der Unterschied?

   

1 Antwort

+1 Punkt
Beantwortet 14, Feb 2016 von Martin Werner (2,069 Punkte)

Hallo Anonym,

Ihre Formulierung legt nahe, dass Sie von der Annahme ausgehen, dass Vanadium-Redox-Flow-batterien eine Unter-Art von Lithium-Ionen-Batterien seien, wie z.B. LiFePO4-Batterien. Das ist nicht korrekt.

Redox-Flow-Batterien (RF-Batterien) sind etwas grundsätzlich anderes als Li-Ionen-Batterien. Nachfolgend zitiere ich auszugsweise aus Wikipedia:

Sie (die RF-Batterie) 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....

Die energiespeichernden Elektrolyte werden außerhalb der Zelle in getrennten Tanks gelagert. Damit ist die Redox-Flow-Zelle mit den Tanks für die Elektrolyte - wie die Brennstoffzelle mit den Tanks für den Brennstoff und das Oxidationsmittel - ein elektrochemischer Energiespeicher, bei dem Energiemenge und Leistung unabhängig voneinander skaliert werden können. Die Tanks könnten manuell befüllt und der Akkumulator somit durch einen Stoffwechsel geladen werden. Durch den Austausch der Elektrolytflüssigkeiten können diese auch in räumlich getrennten Akkumulatoren geladen und entladen werden; somit braucht nicht der gesamte Akkumulator mit Wandlertechnik und Gehäuse, sondern nur der eigentliche Energieträger zwischen der Lade- und Entladestation ausgetauscht zu werden. In der Praxis werden die Systeme aber mit möglichst geschlossenen Kreisläufen ausgeführt. ...

Der Elektrolyt besteht aus in einem Lösungsmittel gelösten Salzen. Die Zusammensetzung des Elektrolytes, genauer die Konzentration, bestimmt maßgeblich mit der Zellenspannung die Energiedichte der Redox-Flow-Batterie. Als Lösungsmittel werden häufig entweder anorganische oder organische Säuren verwendet. In neueren Systemen, wie der polymerbasierten Batterie, können auch simple Kochsalzlösungen eingesetzt werden. Als verwendbare Redoxpaare kommen unter anderem Vanadium(V)-oxid (im Vanadium-Redox-Akkumulator) oder Natriumbromid (im Natriumbromid-Redox-Akkumulator) in Kombination mit weiteren chemischen Verbindungen zur Anwendung.

Aufgrund der Eigenschaften wird die Redox-Flow-Zelle primär im Bereich von Erprobungen und Prototypen eingesetzt. So werden Redox-Flow-Zellen etwa in Form des Vanadium-Redox-Akkumulators als Reservequelle für Mobilfunk-Basisstationen oder Pufferbatterie für Windkraftanlagen eingesetzt. Das größte System dieser Art mit 4 MW Leistung und einer Speicherfähigkeit von 6 MWh wird in einer japanischen Windkraftanlage eingesetzt.

Die Redox-Flow-Zelle wurde darüber hinaus auch als möglicher Energiespeicher für künftige Elektroautos in Erwägung gezogen.[14] Ein Prototyp einer mit einer Redox-Flow-Batterie ausgestatteten Sportlimousine wurde 2014 vorgestellt und bekam im Juli 2014 die Straßenzulassung für Deutschland und Europa. Bei Elektrofahrzeugen mit herkömmlichen Akkumulator stellt das schnelle Aufladen eine wesentliche Herausforderung dar. Bei Redox-Flow-Batterien kann das Aufladen durch Austausch der Flüssigkeiten an einer speziell dafür ausgerüsteten Tankstelle erfolgen. Der eigentliche Ladevorgang, das heißt die chemische Aufbereitung der Elektrolyte, findet dann außerhalb des Fahrzeugs statt, beispielsweise in eigenen Vorrichtungen innerhalb der Tankstelle, und kann zeitlich deutlich länger dauern als der eigentliche Tankvorgang. Gegen die Anwendung in Elektroautos spricht die geringe Energiedichte, jedoch gibt es Nischenanwendungen in der Elektromobilität.
Kommentiert 29, Jun 2016 von Rolf Walsch (64 Punkte)
wie der Vorgänger geschrieben hat: Man kann die gespeicherte Energie tanken.
schauen sie auf:    http://battery-lab.umsicht.fraunhofer.de/index.php/de/
das Fraunhofer mit der meisten Ahnung über Redox-Flow
und das schöne daran ist man kann sie beliebig erweitern, wenn man den Tank größer macht.
Stellen Sie Ihre eigene Frage:

 

...