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Ergebnisse von Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Analysetechniken für Flussbatterien

Der Artikel von Oliver Nolte, Robert Geitner, Ivan A. Volodin, Philip Rohland, Martin D. Hager, Ulrich S. Schubert​
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Foto: Foto von Bilakis von Pexels

Meldung vom:

Der Artikel stellt die Ergebnisse von Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Analysetechniken für Flussbatterien vor. Der Bereich der Redox-Flow-Batterien (RFB) ist im Vergleich zu anderen Batterietechnologien neu, und hier ist es nicht offensichtlich, wie man abschätzen kann, wie stark die Batterie im Moment geladen ist (Ladezustand oder kurz SOC) oder wie signifikant ihre Alterung zu einem beliebigen Zeitpunkt ist (Gesundheitszustand oder kurz SOH).

Der Artikel stellt eine neue Technik vor, mit der diese SOC- und SOH-Parameter geschätzt werden können. Diese Technik basiert auf der Behandlung des RFB-Elektrolyts mit Infrarotstrahlung (IR).

Ähnliche Techniken wurden bereits vorgestellt, doch haben sie mit den üblichen IR-bedingten Problemen zu kämpfen: Jedes Batterie-Elektrolyt-System ist kompliziert und besteht aus einer Vielzahl von Komponenten. Solche Mehrkomponentensysteme zeigen nichtlineares Verhalten und verursachen daher Artefakte, die die Genauigkeit der IR-Technik auf nicht akzeptable Werte reduzieren. Im vorliegenden Artikel wird daher ein neuer Datenverarbeitungsansatz vorgestellt, der dazu beiträgt, den SOC und den SOH auch in Mehrkomponentensystemen genau zu bestimmen und Messartefakte zu vermeiden, während man den üblichen IR-spektroskopischen Ansatz verwendet.

Darüber hinaus kann die vorgeschlagene Methode teilweise auch Informationen über die Struktur und die Wechselwirkungen zwischen den aktiven Substanzen im Batterieelektrolyt liefern.  Dies kann für das RFB-Management-System von Vorteil sein.

Die neue IR-Methode wird vorgestellt und erfolgreich am Beispiel von Untersuchungen des SOC und SOH von zwei Elektrolyten auf der Grundlage von zwei verschiedenen Viogen-Strukturen etabliert, wodurch bewiesen wird, dass sie für verschiedene RFB-Elektrolytzusammensetzungen angewendet werden kann.

Den vollständigen Artikel finden Sie hier: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202200535