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Redox Flow-Batterien

1973 führte die NASA erste Untersuchungen zur Machbarkeit und dem Potential von Redox Flow‐Batterien (RFB) für große stationäre Stromspeicher durch [2]. Ein Patent, das die Eigenschaften der von der NASA entwickelten Redox Flow‐Batterie auf der Basis von zwei vollständig  gelösten Redox‐Paaren (Cr2+/Cr3+ und Fe3+/Fe2+) beschreibt, wurde 1976 von L. H. Thaller angemeldet [3].

Seit Beginn der 1980er Jahre wurde dann eine RFB von M. Skyllas‐Kazacos et al. entwickelt, welche ausschließlich die Verwendung von Vanadium in gelöster Form in vier Oxidationsstufen als Redox‐Paare (V2+/V3+ und V4+/V5+) vorsieht. Das Problem der Degradierung der Redox‐Paare durch Kreuzkontamination, welches zuvor zur Einstellung der Entwicklungsarbeiten des NASA‐Systems führte, konnte so umgangen werden.

Innerhalb der letzten Jahrzehnte wurden in Australien, Japan, den USA, China und Europa RFBs mit weiteren Redox‐Paaren entwickelt. Das Potential der All Vanadium Redox Flow‐Batterie (VRB) zur stationären Stromspeicherung wurde seit den 1990er Jahren in diversen Demonstrations‐ und Pilotanlagen im kW/kWh‐ bis MW/MWh‐Bereich gezeigt [4, 5].

Durch die Trennung von Zellen und Elektrolytspeichern bieten RFB eine interessante und kostengünstige Lösungsmöglichkeit für Energiespeicher mit einfacher Skalierbarkeit, hoher Lebensdauer und sehr gutem Wirkungsgrad.

Quellen:

[1] Rahman F, Skyllas‐Kazacos M. Vanadium redox battery: Positive half‐cell electrolyte studies. J Power Sources 2009; 189:1212‐19.

[2] National Aeronautis and Space Administration (NASA) Lewis Research Center Cleveland: Redox flow cell development and demonstration project ‐ calendar year 1977.

[3] DOE/NASA/1002‐78/2. Interagency Agreement E(49‐28)‐1002. 1979.

[4] US Veröff.‐Nr: 3,996,064. Electrically rechargeable redox flow cell. Thaller LH. 1976. Skyllas‐Kazacos M, Kasherman D, Hong DR, Kazacos M. Characteristics and performance of 1 kW UNSW vanadium redox battery. J Power Sources 1991; 35:399‐404.

 

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