Universitair hoofddocent Aaron Marshall van de Universiteit van Canterbury (UC) denkt van wel en ontwikkelt redoxflow-batterijen als een levensvatbaar energieopslagsysteem dat nooit zal slijten.

Universitair hoofddocent Aaron Marshall van de afdeling Chemical and Process Engineering van het College of Engineering werkt aan de ontwikkeling van een stabiele, betrouwbaar, kosteneffectief redoxflow-batterijalternatief voor de traditionele lithium-ion (Li-ion).

"Vraag en aanbod is het grootste probleem met hernieuwbare energie. Het grootste deel van onze elektriciteit wordt overdag niet gebruikt, daarom hebben we een betrouwbare, stabiele manier om energie op te slaan, " hij zegt.

Bij Li-ion-batterijen, de energie wordt opgeslagen wanneer Li-ionen reageren met en absorberen in de vaste elektroden. Dit verandert fysiek de elektroden, waardoor ze uitzetten en krimpen tijdens het laad- en ontlaadproces. Redox flow batterijen zijn heel anders. De elektroden veranderen niet, in plaats daarvan gebruikt het systeem tanks met vloeistof, bestaande uit metalen opgelost in een oplossing, die wordt opgeladen en ontladen.

"De constante verandering van de fysieke structuur in een Li-ionbatterij verslijt uiteindelijk de elektroden, tot het punt waarop ze niet zoveel energie kunnen absorberen. Na verloop van tijd kunt u uw batterij slechts tot 50% opladen en, omdat het niet gemakkelijk te recyclen is, de gemiddelde consument vervangt gewoon de batterij. Redox flow-accu's verliezen na verloop van tijd geen laadcapaciteit omdat de oplossing niet slijt, " hij zegt.

Hierdoor klinken redoxflow-batterijen erg aantrekkelijk, maar er zijn uitdagingen om het een haalbare optie te maken.

"Een uitdaging voor Redox Flow-batterijen in dit stadium is hoe langzaam de batterij kan worden opgeladen en ontladen. Om een ​​vergelijkbare hoeveelheid stroom vrij te geven als Li-ion-batterijen, de stroombatterij-elektroden moeten groot zijn - onpraktisch groot."

"We werken aan de ontwikkeling van een meer levensvatbaar systeem. Als we de grootte van de elektroden kunnen halveren door de reactiesnelheid te verdubbelen, dan kunnen we de kosten verlagen. Als we een goedkoper systeem kunnen maken dat qua prijs vergelijkbaar is met een Li-ion accu, maar gaat minstens twee keer zo lang mee en is stabieler, zou dat niet aantrekkelijk zijn?"

"En het meest opwindende is, we krabben slechts aan de oppervlakte. Deze batterijen kunnen goedkope en robuuste oplossingen zijn voor grootschalige energieopslag."

"Redox flow-batterijen worden al gebruikt als back-up voor kernenergie vanwege de stabiliteit en betrouwbaarheid om gedurende lange tijd stroom op te slaan en niet te verliezen, maar ik denk dat dit type systeem de komende vier tot vijf jaar veel gebruikelijker zal worden."