Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Akku-Design als Ökostrom-Zwischenspeicher

26.04.2013
Flow-Batterie mit nur einem Flüssigkeitskreislauf als günstiger Ansatz

Forscher am SLAC National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums und der Stanford University haben ein neues Akku-Design entwickelt, das helfen soll, das Zwischenspeicher-Problem von Wind- oder Solarstrom als Teil der Netzversorgung zu lösen.


Kolben-Batterie: Technologie-Demonstrator in klein (Foto: Matt Beardsley/SLAC)

Das Team setzt dabei auf eine Art Redox-Flow-Batterie, die im Gegensatz zu bisherigen Ausführungen mit nur einem Flüssigkeitskreislauf auskommt und noch dazu relativ günstige Materialien nutzt. Zudem sind erste Prototypen schon relativ langlebig, was den Ansatz in Kombination mit dem geringen Preis als Netzspeicher attraktiv machen soll.

Wichtiger Speicher vereinfacht

Dass umweltfreundliche Energie in Form von Wind- und Solarstrom zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist zwar erfreulich, bringt aber auch Probleme mit sich. Denn die aus Wind oder Sonne generierte Leistung kann plötzlich und stark fluktuieren, womit heutige Stromnetze nicht umgehen können. Damit der Ökostrom-Anteil an der Gesamtversorgung weiter wachsen kann, sind geeignete Zwischenspeicher-Lösungen für das Stromnetz erforderlich.

Ein Kandidat dafür sind Akkus in Form sogenannter Redox-Flow-Batterien. Denn diese elektrochemischen Speicherlösungen können relativ leicht auch mit den für Netzspeicher nötigen sehr hohen Kapazitäten gebaut werden.

In bisherigen Flow-Batterien fließen zwei Flüssigkeiten in getrennten Elektroden-Kreisläufen an einer Membran vorbei, an der sie Ladungsträger austauschen. Diese Membran ist laut SLAC teuer und wartungsintensiv, zudem enthalten die Flüssigkeiten oft seltene und teure Materialien wie Vanadium. Das neue Design spart im Vergleich dazu gleich doppelt, denn es nutzt nur einen Flüssigkeitskreislauf, vornehmlich die relativ günstigen Elemente Lithium und Sulfur sowie ein speziell beschichtetes Stück Lithium anstelle der Membran und des zweiten Elektroden-Flüssigkeitskreislaufs.

Langlebig und skalierbar

Einer im März veröffentlichten Stanford-Studie nach sind Akkus derzeit als Stromspeicher für das Netz ungeeignet, da sie zu kurzlebig sind (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/20130311018 ). Ob das neue Design langfristig wirklich die dort geforderte Lebensdauer erreichen kann, bleibt abzuwarten, erste Tests sind aber vielversprechend. "In ersten Labortests hat die neue Batterie eine ausgezeichnete Energiespeicher-Leistung auch über mehr als 2.000 Ladezyklen beibehalten, entsprechend mehr als 5,5 Jahren an täglichen Zyklen", sagt der Standford-Materialwissenschaftler Yi Cui.

Für die erste Demonstration des neuen Akku-Designs hat das Team einfache Labor-Glaswaren genutzt und konnte zeigen, dass mit einer Lithium-Polysulfid-Lösung sofort genug Strom für eine LED erzeugt wird. Nun wollen die Forscher ein größeres Laborsystem schaffen, um den Energiespeicherprozess zu optimieren und etwaige technische Probleme zu identifizieren. Zudem steht die Suche nach Partnern für einen Feldversuch mit einem wirklich großen System an - immerhin sollen letztlich Netzspeicher mit etlichen Megawattstunden Kapazität möglich sein.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.slac.stanford.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht SmartMeter analysieren mit Algorithmen den Stromverbrauch
01.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS

nachricht Energiehybrid: Batterie trifft Superkondensator
01.12.2016 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie