Tyskt genombrott inom energilagring

Genom att ta fram en helt ny design har tyska forskare lyckats konstruera större och kraftfullare redoxbatterier än vad som tidigare varit möjligt. Foto: Fraunhofer UMSICHT

I takt med att allt mer energi produceras med hjälp av förnybara energikällor som vindkraft och solenergi, där energin inte genereras kontinuerligt, ökar betydelsen av energilagring för att jämna ut toppar och dalar i energitillförseln. Så kallade redoxbatterier är ett effektivt sätt att åstadkomma detta och tack vare ett nytt genombrott har utvecklingen av redoxbatterier tagit ett stort kliv framåt.

I redoxbatterier lagras den elektriska energin i batteriets elektrolytvätska, som förvaras i tankar. För att ladda upp eller ladda ur elektrolyten pumpas den genom en battericell, som innehåller små reaktionskammare där energi kan lagras i vätskan och vätskan kan generera energi genom kemiska reaktioner. För att öka effekten byggs ett flertal celler av det här slaget ihop till staplar.

Redoxbatterier har flera fördelar. Bland annat är de kostnadseffektiva, robusta, långlivade och anpassningsbara. De redoxbatterier som är tillgängliga idag, och som är ungefär lika stora som A4-papper, har emellertid bara en effekt på cirka 2,3 kilowatt.

För att kunna öka redoxbatteriernas storlek och kapacitet har forskare vid Fraunhofer UMSICHT i Tyskland, där ett av Europas största testlaboratorier för redoxbatterier finns, helt konstruerat om batteridesignen.

- Vår största utmaning för att producera batterier med så här hög prestanda var utvecklingen av en helt ny stapelstruktur och uppskalningen, säger Jens Burfeind, gruppledare för elektrokemiska lagringssystem vid Fraunhofer UMSICHT.  

Den nya designen har gjort det möjligt för de tyska forskarna att ta fram en prototyp, som med sina 0,5 kvadratmeter är åtta gånger större än tidigare system och som har en effekt på 25 kilowatt. Prototypen har dessutom en verkningsgrad på upp till 80 procent och klarar av en belastning på 500 ampere.

Det statligt finansierade projektet har emellertid bara börjat. Nästa steg blir att ta fram ett redoxbatteri som är två kvadratmeter stort och har en effekt på 100 kilowatt.

– Att lyckas konstruera om batteristaplarna var ett viktigt steg i utvecklingen av redoxbatterier som, till exempel, kan förse 2 000 hushåll med elektricitet, säger Christian Dötsch,  chef för energidivisionen vid Fraunhofer UMSICHT.