Redox‐Flow‐Batterien: von metallbasierten zu organischen Aktivmaterialien. (7th November 2016)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Winsberg, Jan; Hagemann, Tino; Janoschka, Tobias; Hager, Martin D.; Schubert, Ulrich S.
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 129:Number 3(2017)
• Page Start: 702
• Page End: 729
• Publication Date: 2016-11-07
• Subjects: Elektrochemie -- Energiespeicherung -- Organische Aktivmaterialien -- Organische Elektrolyte -- Redox-Flow-Batterien; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.201604925
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Die Forschung auf dem Gebiet der Redox‐Flow‐Batterie (RFB) erlebt momentan einen signifikanten Aufschwung, der durch den wachsenden Bedarf angetrieben wird, immer größere Elektrizitätsmengen aus erneuerbaren Quellen zwischenzuspeichern. RFBs sind vielversprechende Kandidaten, um in Kombination mit Photovoltaik‐ und Windkraftanlagen sogenannte "Smart Grids" (d. h. intelligente Stromnetze) aufzubauen. Um das Ziel eines "grünen", sicheren und kostengünstigen Energiespeichers zu erreichen, wurde in den vergangen Jahren der Fokus von metallbasierten Materialien mehr und mehr auf organische Aktivmaterialien verlagert. In diesem Aufsatz wird eine Übersicht über verschiedene Flow‐Batterie‐Systeme gegeben. Dafür werden relevante Beiträge über die Geschichte dieser Systeme diskutiert und die Entwicklung innerhalb der letzten Jahre von klassischen, anorganischen über organisch/anorganische hin zu Redox‐Flow‐Batterien, welche innerhalb des Katholyten und Anolyten redoxaktive organische Materialien nutzen, aufgezeigt. Wir analysieren die verfügbaren Technologien in Bezug auf deren technische, ökonomische und umweltbezogene Aspekte und diskutieren Vorteile und Beschränkungen dieser Systeme. Zum Abschluss werden weitere technologische Herausforderungen und potenzielle Forschungsmöglichkeiten erörtert. Abstract : Intelligente Lösung : Redox‐Flow‐Batterien sind vielversprechende Kandidaten für die Zwischenspeicherung erneuerbarer Energien und ermöglichen, in Kombination mit Photovoltaik und Windkraft, den Aufbau intelligenter Stromnetze. Dieser Aufsatz fasst den Stand der Technik zusammen, mit einem besonderen Fokus auf organischen redoxaktiven Materialien und einer kritischen Betrachtung der Vor‐ und Nachteile dieser Systeme.