Forscher entwickeln Vanadium-Durchflussbatteriestack mit hoher Leistungsdichte von 70 kW

Kostenreduzierung um 40%

25.01.2024

Vor kurzem hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. LI Xianfeng vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) einen Vanadium-Flow-Batteriestack mit 70 kW Leistungsdichte entwickelt. Im Vergleich zum derzeitigen 30-kW-Stapel hat dieser Stapel eine Volumenleistungsdichte von 130 kW/m³, und die Kosten sind um 40% niedriger.

Vanadium-Flow-Batterien sind eine der bevorzugten Technologien für die Energiespeicherung in großem Maßstab. Gegenwärtig sind die Anfangsinvestitionen für Vanadium-Flow-Batterien relativ hoch.

Das Herzstück einer Vanadium-Flow-Batterie ist der Stack. Die Leistungsdichte bestimmt die Kosten des Stacks. Je höher die Leistungsdichte ist, desto kleiner ist das Stack-Volumen, was bei gleicher Leistungsabgabe zu geringeren Kosten führt.

Auf der Grundlage selbst entwickelter hochselektiver schweißbarer poröser Kompositmembranen und schweißbarer hochleitfähiger Bipolarplatten entwickelte das Team von Prof. LI einen 70-kW-Stack, der einen kurzen Fließweg, eine ultradünne Batteriestruktur sowie Fließkanäle mit geringem Strömungswiderstand und hoher Verteilungsgleichmäßigkeit nutzt.

Die Energieeffizienz dieses Stacks beträgt 81,0% bei 70 kW Nennleistung und 82,1% bei 60 kW konstanter Lade- und Entladeleistung. Darüber hinaus arbeitet der Stack nach mehr als 1.200 Zyklen stabil mit einer Abnahme der Energieeffizienz von nur 1,7%.

Durch den Einsatz dieses Stacks kann ein 20-Fuß-Container-Energiespeichermodul von 250 kW auf 500 kW aufgerüstet werden, ohne dass die Größe der Energieeinheiten und die Kosten der systemunterstützenden Einrichtungen erheblich steigen.

"Dieser 70-kW-Stack kann die Kommerzialisierung von Vanadium-Durchflussbatterien fördern. Wir glauben, dass die Entwicklung dieses Stacks die Integration von Kraftwerken in die Energieversorgung verbessern wird", sagte Prof. LI.

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