Phasenwechsel-Energiespeicher und Elektroden
Thermische Energiespeicher speichern überschüssige Wärmeenergie effizient und setzen sie bei Bedarf frei, um Energieressourcen besser zu nutzen. Es gibt drei Hauptarten von thermischen Energiespeichern: sensible (Temperaturänderung), latente (Phasenwechsel) und thermochemische Speicher (chemische Reaktionen).
Was ist ein elektrochemischer Energiespeicher?
Elektrochemische Energiespeicher werden durch die Begriffe Batterien und Akkumulatoren beschrieben. Elektrochemische Systeme bestehen aus Elektroden, die über einen Elektrolyten als ionenleitende Phase miteinander verbunden sind.
Was sind die Vorteile von Elektroden?
sehr hohe Lebensdauer, da Elektroden nicht reagieren und somit nicht degenerieren flexible Dimensionierung von Energie und Leistung durch Trennung von Energiewandler und Speicher gute Vermeidbarkeit von Selbstentladung, da die Elektrolytflüssigkeiten getrennt voneinander gelagert werden (Anolyt und Katholyt)).
Wie werden Elektroden hergestellt?
Die Fertigung der Elektroden ist stark automatisiert und in der Regel werden beide Elektroden in dieser Technologie hergestellt. Die Elektroden werden durch Separatoren, mitunter auch nur durch Abstandshalter voneinander getrennt. Durch die Formgebung der Lamellen können Elektroden unterschiedlicher Flächenkapazität erzeugt werden.
Was sind die wesentlichen Kenngrößen der Energiespeicher?
Die wesentlichen Kenngrößen der Energiespeicher sind ihre Spannungslage und der Energieinhalt. Die Spannungslage ergibt sich aus der Differenz der Elektrodenpotenziale und somit aus der Art der eingesetzten Elektroden. Je nach betrachtetem System werden Spannungsgrenzen für den Lade- und Entladeprozess vorgegeben.
Wie funktioniert die Energiespeicherung in Batterien?
Die Energiespeicherung in Batterien erfolgt in Form von Ladungsträgern, die durch Reduktions- und Oxidationsvorgänge aufgenommen bzw. abgegeben werden. Dabei erzeugt deren Fluss einen elektrischen Strom i (t): Ein Elektron (bzw. Proton mit der Ladung Q [As = Coulomb = C]) besitzt die Elementarladung
Was sind thermische Energiespeicher?
Thermische Energiespeicher werden vor allem in der Industrie und in Gewerbebetrieben eingesetzt, um Abwärme einer weiteren Nutzung zuführen und zum Beispiel in ein Fernwärmenetz einzuspeisen. Dekarbonisierung ist das zentrale Thema der Energiewende und eine wesentliche Voraussetzung für das Erreichen der Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens.
