Kanadische Forscher entwickeln AzoBiPy, eine organische Flussbatterie mit doppelter Energiekapazität und hoher Stabilität für saisonale Speicherung erneuerbarer Energien.
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Kanadische Wissenschaftler haben die Entwicklung eines organischen Moleküls bekannt gegeben, das die Speicherung erneuerbarer Energien revolutionieren könnte. Das Team der Universität Montreal und der Concordia University entwickelte eine Verbindung namens AzoBiPy, die für den Einsatz in wässrigen organischen Flussbatterien vorgesehen ist – einer sichereren, nicht brennbaren Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien.
Die Besonderheit von AzoBiPy liegt in seiner Fähigkeit, während reversibler Reaktionen zwei Elektronen gleichzeitig zu übertragen. Das ist ungewöhnlich für organische Elektrolyte, die normalerweise nur ein Elektron auf einmal handhaben. Dadurch verdoppelt das neue Molekül fast die Energiekapazität und erreicht eine volumetrische Kapazität von 47,1 Ah/L bei hoher Wasserlöslichkeit.
Ebenso beeindruckend ist die Stabilität. Über 70 Tage hinweg, einschließlich 192 Lade-Entlade-Zyklen, behielt AzoBiPy etwa 99 % seiner ursprünglichen Kapazität bei und verlor nur 0,02 % pro Tag. Für organische Speichersysteme ist das eine nahezu rekordverdächtige Leistung, die den Weg für saisonale Energiespeicherung ebnet – etwa um Solarenergie aus dem Sommer für die Winterheizung zu speichern.
Die Forscher demonstrierten die praktische Umsetzbarkeit der Technologie mit einem funktionierenden Prototyp: Eine Flussbatterie, die mit wenigen Löffeln Elektrolyt betrieben wurde, ließ eine Lichterkette acht Stunden lang leuchten. Im Gegensatz zu kommerziellen Vanadium-basierten Lösungen besteht AzoBiPy aus leicht verfügbaren Elementen: Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff. Das Team erforscht nun Bio-Versionen aus Holz- und Lebensmittelabfällen und hat Patentanträge eingereicht, mit dem Ziel, die Technologie innerhalb des nächsten Jahrzehnts einzusetzen.