ENGINEERINGNET.BE - Redox flow batterijen worden vooral gebruikt voor grootschalige opslag in zonne- en windenergiesystemen.
De nieuwe methode kan helpen bij de verdere ontwikkeling van dit type batterijen, en biedt inspiratie en richtlijnen voor nieuwe ideeën en oplossingen.
Een internationale samenwerking tussen TU Eindhoven, het Massachusetts Institute of Technology in de VS en het Paul Scherrer Institute in Zwitserland ontwikkelde deze nieuwe methode.
Projectleider Antoni Forner Cuenca van TU Eindhoven: “In de flowbatterij bevinden zich bewegende vloeistoffen, de zogenaamde elektrolyten. Er stroomt een elektrische stroom door de cel als de batterij wordt opgeladen of ontladen. Daardoor gaan ionen en redoxmoleculen in de elektrolyt in diverse richtingen bewegen, wat leidt tot veranderingen in de concentratie van moleculen."
"Die bewegingen bepalen de prestaties en duurzaamheid van de batterij, maar tot nu toe bleef dat systeem een zwarte doos. De mogelijkheid om in een werkende batterij te kijken en concentratieverdelingen te visualiseren, zal ons begrip van het systeem enorm verbeteren.”
“Door gebruik te maken van de fundamentele eigenschap van de interactie van neutronen met bepaalde moleculen, zetten we voor het eerst neutron imaging in om de concentraties van moleculen in flowbatterijen te bekijken, en zo bewegende vloeistoffen te visualiseren.”
“Om in realtime bij te houden hoe de concentratie van vloeistoffen in de batterij verandert, maken we continu elke dertig seconden foto's van de verzameling neutronen die door de batterij gaat. We voegen die foto's samen, waardoor we een video krijgen die laat zien hoe de concentratie verandert tijdens de werking van de batterij.”
“Als we de processen in de accu begrijpen, kunnen we beter presterende systemen ontwikkelen die efficiënter werken en een langere levensduur hebben. Omdat ze vooral worden gebruikt om hernieuwbare energie uit zon en wind op te slaan, hopen we zo bij te dragen aan de energietransitie.”
Er zijn nog genoeg aspecten die voor verbetering vatbaar zijn, aldus Forner Cuenca. Maar zoals met elke nieuwe technologie, biedt het ook andere mogelijkheden in de toekomst.
“Chemische reactoren worden gebruikt om allerlei producten te maken, zoals plastic en medicijnen. We verwachten dat ook andere industriële toepassingen van onze beeldvormingstechniek kunnen profiteren.”
