2021-01-01  –  2024-12-31

379.117,00 EUR

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Angewandte Wissenschaften - Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) - Lehrstuhl für Anwendungsentwicklung, Freiburg im Breisgau, Baden-Württemberg

03EI3018A

Elektrochemische Speicher - Redox-Flow Batterien [EA2313]

01206366/1  –  NextRedox

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Die Redox-Flow-Batterie ist eine Schlüsseltechnologie für die stationäre Speicherung von elektrischer Energie. Aufgrund ihrer Flexibilität, der langen Zyklierungslebensdauer und geringen Kosten ist die Vanadium-Redox-Flow-Batterie (VRB) besonders attraktiv. Im Projekt NextRedox wird mit der Membran eines der zentralen Bauteile in der Redox-Flow-Zelle optimiert. Die beiden größten Herausforderungen an die Membran sind die chemische und mechanische Stabilität und die Ionenselektivität zwischen Protonen und Vanadium-Ionen. Um diese Eigenschaften ideal zu erfüllen, wird im Projekt eine neuartige Kompositmembran entwickelt: Die nötige chemische und mechanische Beständigkeit wird durch eine inerte, poröse Polymerträgerfolie sichergestellt. Die Ionenselektivität wird durch eine dünne (1-2 µm), anionenleitende Ionomerschicht sichergestellt, die große Kationen wie multivalente Vanadiumionen abschirmt. So kann durch etablierte und skalierbare Herstellungsverfahren wie Sprühbeschichtung eine neue Kompositmembran hergestellt werden, die ein wesentlicher Fortschritt im Vergleich zu den üblicherweise verwendeten PFSA-Membranen darstellt. Durch die Verringerung der Membrandicke wird der Materialeinsatz des teuren PFSA-Ionomers erheblich reduziert. Gleichzeitig wird durch die Verwendung vollständig fluorfreier Materialien auch das Recycling der Zellen vergünstigt und vereinfacht.