Wasserbasierte Redox‐Flow‐Batterie mit hoher Kapazität und Leistung: das TEMPTMA/MV‐System

Abstract Redox‐Flow‐Batterien (RFBs) sind geeignet, große Mengen elektrischer Energie zu speichern und somit die schwankende Stromproduktion erneuerbarer Energiequellen auszugleichen. Im Rahmen der Diskussion einer verbesserten Netzstabilität werden sie als Speicherlösung zur Ergänzung von Wind‐ und Solarparks gehandelt. Die Mehrheit der konventionellen RFB‐Konzepte basiert jedoch auf stark sauren Lösungen von Metallsalzen oder organischen Verbindungen mit relativ schlechten Leistungsdaten. Hier wird eine Batterie vorgestellt, die das gut lösliche N,N,N‐2,2,6,6‐Heptamethylpiperidinyloxy‐4‐ammoniumchlorid (TEMPTMA) und das Viologenderivat N,N′‐Dimethyl‐4,4‐bipyridiniumdichlorid (MV) in einer sicheren, wässrigen Lösung als redoxaktives Material einsetzt. Die RFB nutzt Elektrolytlösungen mit einer Kapazität von 54 Ah L −1 , die bei einer Zellspannung von 1.4 V eine Energiedichte von 38 Wh L −1 ermöglichen. Mit Peak‐Stromdichten von bis zu 200 mA cm −2 ist das TEMPTMA/MV‐System ein geeigneter Kandidat für kompakt gebaute RFBs in Anwendungsbereichen, die eine hohe Kapazität und Leistung erfordern.