Verbundvorhaben: NextRedox - Neue Membranen für Vanadium-Redox-Flow-Batterien der nächsten Generation; Teilprojekt: Montageversuche und Stack-Charakterisierung
Zeitraum
2021-01-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
130.529,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3018D
Leistungsplansystematik
Elektrochemische Speicher - Redox-Flow Batterien [EA2313]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Im Projekt NextRedox wird eine neuartige Membran als Schlüsselkomponente in der (Vanadium-)Redox-Flow-Batterie dargestellt. Die ionenselektive Membran trennt Anoden- und Kathodenseite voneinander. Im Gegensatz zum Stand der Technik (ionenleitende Membranen mit ca. 50 µm Dicke auf Basis von perfluorierten Sulfonsäure-Ionomeren = PFSA) wird in NextRedox eine deutlich dünnere Kompositmembran (Zielgröße < 20 µm) entwickelt. Die größten Herausforderungen bei der Membranentwicklung sind 1. die elektrochemische und 2. mechanische Stabilität sowie 3. die Ionenselektivität zu gewährleisten. Hier setzt das Vorhaben mit der Entwicklung einer neuartigen Kompositmembran an. Die chemische und mechanische Beständigkeit wird durch eine inerte, poröse Polymerträgerfolie und die Ionenselektivität mittels dünner (1-2 µm), anionenleitender Ionomerschicht sichergestellt. So kann durch etablierte und skalierbare Herstellungsverfahren wie Sprühbeschichtung eine neue Kompositmembran hergestellt werden, die wesentliche Vorteile im Vergleich zu den handelsüblichen PFSA-Membranen hat. Durch die Verringerung der Membrandicke wird der Materialeinsatz des teuren PFSA-Ionomers erheblich reduziert und die Leistungsdichte der (V)RFB-Stacks erhöht. Gleichzeitig wird durch die Verwendung vollständig fluorfreier Materialien auch das Recycling der Zellen möglich.