Die Forscher von Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) Sie fanden heraus, dass die Zugabe von Zucker zu den Elektrolyten von Durchflussbatterien deren Energie und Lebensdauer erhöht. Sie nutzten die β-Cyclodextrin, ein Zucker, der sich in Wasser löst und eine molekulare Struktur bildet, die Ionen einfangen kann.
In diesem Fall fängt β-Cyclodextrin positive Protonen ein und trägt so dazu bei, die Bewegung negativer Elektronen durch die Zellmembran auszugleichen. Dadurch wird die chemische Reaktion beschleunigt, Steigerung der erzeugten Energie um 60 %.. Nach einem Testjahr behielt die Batterie nahezu ihre gesamte Kapazität und verbesserte damit die Leistung herkömmlicher Flow-Batterien.
Das Team arbeitet nun daran, die Batterie weiter zu optimieren und andere Zucker mit den gleichen Wirkungen zu evaluieren. Dies ist ein bedeutender Durchbruch, der zu effizienteren Batterien für die Energiespeicherung im großen Maßstab führen könnte. Die Studie wurde in der Zeitschrift Joule veröffentlicht (Ich verlinke es hier).
So funktionieren Flow-Batterien
Flow-Batterien verwenden zwei flüssige Elektrolyte, die durch eine semipermeable Membran getrennt sind. Beim Laden kommt es zu einer chemischen Reaktion, die Strom erzeugt. In der Entladephase wird die Reaktion durch Freisetzung umgekehrt.
Sie sind bekannt für ihre Langlebigkeit, ihre Fähigkeit, viel Energie zu speichern und ihre Flexibilität. Sie werden zur Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen, zur Speicherung in Netzen und in Elektrofahrzeugen eingesetzt.
Alles was es braucht ist ein wenig Zucker...
Zucker erhöht die von diesen Batterien erzeugte Energie und beschleunigt so die chemische Reaktion. Erhöht ihre Lebensdauer und schützt die Membran vor Korrosion. Vor allem werden sie dadurch günstiger.
Flow-Batterien könnten den Energiesektor revolutionieren, indem sie intermittierende erneuerbare Energie speichern und Stromnetze rund um die Uhr mit Strom versorgen. Sie könnten auch emissionsfreie Elektrofahrzeuge antreiben. Und Zucker könnte ihre Verbreitung beschleunigen und sie für verschiedene Anwendungen effizienter, langlebiger und wirtschaftlicher machen.
Schlussfolgerungen
Die Entdeckung von PNNL ist ein wirklich wichtiger Wendepunkt, der die Zukunft dieser Technologie, die für die globale Energiewende von grundlegender Bedeutung ist, rosig erscheinen lässt. Mit weiteren Verbesserungen könnten „gesüßte“ Flow-Batterien bald die Protagonisten der anhaltenden nachhaltigen Revolution sein.
