Elektrochemische Energiespeicher geben Blindleistung ab
Die rein elektrische Energiespeicherung ist die Stromspeichertechnologie mit der höchsten Effizienz, aber mitunter auch mit den höchsten Kosten und kleinsten Kapazitäten.Die elektrochemische Energiespeicherung erreicht höhere Kapazitäten bei geringeren Kosten – zulasten des Wirkungsgrades. Ähnlich setzt sich das Ganze mit chemischen Energiespeichern
Was sind die Vorteile eines elektrochemischen Speichers?
Ein großer Vorteil ist die hohe Zyklenfestigkeit und damit verbundene hohe Zyklenlebensdauer von über einer Million Zyklen. Elektrochemische Speicher oder auch Batteriespeicher sind mit Kapazitäten bis zu einigen Megawattstunden verfügbar und können mit Ausspeicherdauern bis zu einem Tag als Kurzzeitspeicher fungieren.
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 ist der Unterschied zwischen elektrochemischen und thermischen energiespeicherungen?
Ein Vorteil der elektrochemischen Energiespeicherung gegenüber thermischen Prozessen ist die isotherme Prozessführung und damit die Nicht-Abhängigkeit des Umwandlungswirkungsgrads von der Carnot’schen Begrenzung (z. B. Wärmekraftmaschine). Für die Energiespeicherung in Batterien lassen sich verschiedene Kriterien für den Wirkungsgrad angeben.
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
Welche Arten von Energiespeicher gibt es?
Einzig die chemischen Energiespeicher (Kavernen- und Porenspeicher über Power-to-Gas) liegen in Größenordnungen wie die heutige gespeicherte fossile Energie in Form von Kohle und Erdgas mit ähnlichen Reichweiten. Für die Energiewende sind damit genügend Speicherkapazitäten mit ausreichenden Ausspeicherdauern vorhanden.
Wie funktioniert die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien?
Die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien beruht auf der reversiblen Ein- und Auslagerung von Li-Ionen in sogenannte Aktivmaterialien durch elektrochemische Redoxreaktionen. Dies wird als Interkalation bezeichnet. Als Aktivmaterialien für die positive und negative Elektrode sind verschiedene Verbindungen möglich.
