Canadese wetenschappers ontwikkelen AzoBiPy, een organisch molecuul voor waterige flowbatterijen. Het verdubbelt energiecapaciteit, is stabiel en veiliger dan lithium-ionbatterijen. Ideaal voor seizoensgebonden opslag van hernieuwbare energie.
© A. Krivonosov
Canadese wetenschappers hebben een organisch molecuul ontwikkeld dat een revolutie kan betekenen voor de opslag van hernieuwbare energie. Onderzoekers van de Universiteit van Montreal en Concordia University hebben de verbinding AzoBiPy gemaakt, bedoeld voor gebruik in waterige organische flowbatterijen. Dit vormt een veiliger, niet-brandbaar alternatief voor lithium-ionbatterijen.
Het belangrijkste kenmerk van AzoBiPy is dat het tijdens omkeerbare reacties twee elektronen tegelijk kan overdragen. Dat is bijzonder voor organische elektrolyten, die normaal gesproken maar één elektron per keer verwerken. Hierdoor verdubbelt de nieuwe molecule bijna de energiecapaciteit, met een volumetrische capaciteit van 47,1 Ah/L en een hoge oplosbaarheid in water.
De stabiliteit is even indrukwekkend. In meer dan 70 dagen testen, inclusief 192 laad-ontlaadcycli, behield AzoBiPy ongeveer 99% van zijn oorspronkelijke capaciteit, met een verlies van slechts 0,02% per dag. Voor organische opslagsystemen is dit een bijna-recordprestatie, wat de weg opent naar seizoensgebonden energieopslag. In de praktijk betekent dit bijvoorbeeld dat zonne-energie uit de zomer kan worden bewaard voor verwarming in de winter.
De onderzoekers hebben de praktische haalbaarheid van de technologie aangetoond met een werkend prototype: een flowbatterij met een paar lepels elektrolyt liet een slinger kerstverlichting acht uur branden. In tegenstelling tot commerciële op vanadium gebaseerde oplossingen, is AzoBiPy gemaakt van makkelijk verkrijgbare elementen: koolstof, stikstof en waterstof. Het team onderzoekt nu bioversies uit hout en voedselafval en heeft octrooiaanvragen ingediend, met als doel de technologie binnen het komende decennium te implementeren.