Der Grund warum die Effizienz der Energiespeicherung von Vanadium-Flüssigbatterien gering ist
Bei der latenten Wärmespeicherung wird zusätzlich die Energie genutzt, die für einen Phasenwechsel notwendig ist. Für diese Art von Speicher eignen sich vor allem Salze oder Salzhydrate. Die thermochemische Energiespeicherung basiert auf der Reaktionsenergie reversibler chemischer Prozesse oder physikalischer Oberflächenreaktionen.
Was ist Vanadium und wofür wird es verwendet?
Vanadium ist ein Schwermetall und damit ein kritischer Rohstoff. Gewöhnlich wird Vanadium überwiegend in der Stahlherstellung (92 Prozent) eingesetzt, um die Festigkeit des Materials zu erhöhen. Bislang wird der Großteil des Vanadiums in China, Südafrika, Brasilien oder Russland gewonnen.
Was ist eine Vanadium-Redox-Flow-Batterie?
Die Vanadium-Redox-Flow-Batterie ist in kleinem und mittlerem Maßstab bereits im Markt angekommen. Um bei diesem Speicher-Typus möglichst hohe Energiedichten zu erzielen, ist es maßgeblich, die Vanadiumsalze in den Elektrolytlösungen möglichst hoch zu konzentrieren. Wichtig ist, dass die Vanadiumionen dabei stabil bleiben.
Wie hoch ist die Energiedichte einer Lithium-Ionen-Batterie?
Die orangen Flächen sind ein Ausblick auf die nächsten fünf bis zehn Jahre der erwarteten Entwicklung. Die aktuell leistungsfähigsten fahrzeugtauglichen Lithium-Ionen-Batteriezellen erreichen rund 250 Wh/kg gravimetrische Energiedichte und 700 Wh/l volumetrische Energiedichte.
Wer hat die Flüssigbatterie erfunden?
Bei den unterschiedlichen Flüssigbatterien handelt es sich um eine relativ junge Speichertechnologie. Die Grundlagen legte der Wissenschaftler Walther Kangro schon Mitte des 20. Jahrhunderts durch Prüfung von Redox-Paaren zur Energiespeicherung an der TU Braunschweig.
Wie hoch ist die Energieeffizienz einer Batterie?
Dadurch wird die Energieeffizienz theoretisch auf rund 92 % begrenzt. Praktisch ausgeführte Systeme liegen noch deutlich darunter und haben typisch um 70 % Zyklus-Wirkungsgrad. Vorteilhaft ist, dass diese Batterie in einem weiten Temperaturbereich bis −20 °C eingesetzt werden kann.
Wie beeinflusst der Stromverlauf die Batteriekapazität?
Wegen der Überspannungen und der elektrochemischen Abläufe in der Zelle ist die Batteriekapazität vom Stromverlauf abhängig. Mithilfe eines elektrischen Ersatzschaltbildes kann man die statischen und dynamischen Effekte der Spannung an den Klemmen einer Batterie modellieren.