Redox‐Flow‐Batterien: von metallbasierten zu organischen Aktivmaterialien

Die Forschung auf dem Gebiet der Redox-Flow-Batterie (RFB) erlebt momentan einen signifikanten Aufschwung, der durch den wachsenden Bedarf angetrieben wird, immer grosere Elektrizitatsmengen aus erneuerbaren Quellen zwischenzuspeichern. RFBs sind vielversprechende Kandidaten, um in Kombination mit Photovoltaik- und Windkraftanlagen sogenannte “Smart Grids” (d. h. intelligente Stromnetze) aufzubauen. Um das Ziel eines “grunen”, sicheren und kostengunstigen Energiespeichers zu erreichen, wurde in den vergangen Jahren der Fokus von metallbasierten Materialien mehr und mehr auf organische Aktivmaterialien verlagert. In diesem Aufsatz wird eine Ubersicht uber verschiedene Flow-Batterie-Systeme gegeben. Dafur werden relevante Beitrage uber die Geschichte dieser Systeme diskutiert und die Entwicklung innerhalb der letzten Jahre von klassischen, anorganischen uber organisch/anorganische hin zu Redox-Flow-Batterien, welche innerhalb des Katholyten und Anolyten redoxaktive organische Materialien nutzen, aufgezeigt. Wir analysieren die verfugbaren Technologien in Bezug auf deren technische, okonomische und umweltbezogene Aspekte und diskutieren Vorteile und Beschrankungen dieser Systeme. Zum Abschluss werden weitere technologische Herausforderungen und potenzielle Forschungsmoglichkeiten erortert.