Dezember 2020

Organische Redox-Flow-Batterien (RFB) rückten in den letzten Jahren verstärkt in den Fokus als Großenergiespeicher, da diese im Vergleich zu der etablierten Vanadium-RFB keine toxischen und seltenen Metallionen enthalten. Aufgrund dessen, steigt die Nachfrage an neuen organischen Aktivmaterialien, welche als Katholyt oder Anolyt in der organischen RFB eingesetzt werden. Die Langzeitstabilität der organischen Aktivmaterialien ist dabei maßgeblich für einen möglichen kommerziellen Erfolg der RFB. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich hierbei mit der Charakterisierung der Leistungsfähigkeit und der Stabilität organischer Aktivmaterialien für RFB im Betrieb. Im Bild sind beispielhaft die erzielten Ergebnisse mit einem Diazanaphthochinon (synthetisiert durch die AG Wegner; Kooperation im Rahmen einen vom BMEL geförderten Projektes) gezeigt. Das Diazanaphthochinon (oben) wurde mit Hilfe einer operando UV/Vis-Zelle vermessen (links), während gleichzeitig elektrochemische Messungen (rechts) durchgeführt wurden. Die UV/Vis-Messungen dienen hierbei zur Identifikation von Produkten und Degradationsprodukten, wohingegen es elektrochemische Langzeitmessungen ermöglichen die Kinetik der auftretenden Degradationsreaktionen zu bestimmen. Insgesamt setzt unsere Arbeitsgruppe stets auf eine schlagkräftige Kombination aus Analytik (operando, in-situ und ex-situ) sowie theoretischen Betrachtungen, um das Verständnis der organischen Aktivmaterialien für RFB zu erweitern. (Bild eingereicht von: Dominik Emmel und Simon Kunz)