Hvad er et Redox-batteri?
Et redox-batteri, også kendt som et redox-strømningsbatteri, er en type batteri, der konverterer kemisk energi til elektrisk energi ved hjælp af eksternt lagrede, elektrisk ledende kemiske stoffer kendt som elektrolytter. Redox henviser til en oxidationsreduktionsreaktion, som er en kemisk reaktion, hvor atomer eller molekyler i et stof mister elektroner eller oxideres, og dem fra en anden får elektroner eller reduceres. Denne bevægelse af ladede partikler skaber en elektrisk strøm. Denne strøm oprettes, når elektrolytterne pumpes fra de holdetanke, hvori de er opbevaret, i en stak, hvor de sammen producerer en kemisk oxidationsreduktionsreaktion, der skaber nyttig elektrisk strøm.
Redox-batterier fungerer på samme måde som almindelige husholdningsbatterier. I modsætning til et batteri, der bruges i en mobiltelefon eller et vækkeur, indeholder et redoxbatteri ikke kompakt i en enkelt enhed. Dens negativt ladede elektrolyt opbevares i en ekstern tank, og dens positivt ladede elektrolyt opbevares separat i en anden ekstern tank. Mens disse elektrolytter er adskilt, er der ingen elektronisk udveksling mellem dem. Når der kræves elektricitet, pumpes elektrolytterne ind i en enhed kendt som en stabel, hvor der opstår en oxidationsreduktionsreaktion, hvor elektroner udveksles mellem dem, hvorved der produceres en elektrisk strøm.
Der er en række fordele ved at bruge redox-batterier i visse applikationer i forhold til andre typer batterier. En stor fordel er, at et redox-batteri kan lagre en meget stor mængde energi, typisk fra et par kilowatt til et par megawatt, afhængigt af mængden af tilgængelige elektrolytter. Redox-batterier kan fremstilles ved hjælp af ikke-giftige stoffer og udleder ikke miljøfarlige stoffer i løbet af deres drift. De har også lange levetider, kræver lidt vedligeholdelse og kan genoplades relativt hurtigt.
På den anden side kræver et redoxbatteri et relativt stort volumen elektrolytter for den mængde energi, det producerer, hvilket gør det upraktisk til småskala elproduktion eller til brug i bærbare applikationer. Den komplekse hardwareopsætning af et redoxbatteri er en anden ulempe. Det kræver udstyr som tanke, pumper for at få elektrolytterne ind i stakken, styresystemer til at regulere strømningen af elektrolytterne og mere. Af disse grunde bruges redox-batterier oftest i storskala-applikationer eller fjerntliggende elektriske netpladser, hvor der kræves store mængder strøm.
For eksempel kan et redox-batteri levere strøm til en fjerntliggende mobiltelefonstation, hvor strøm fra nettet ikke er tilgængeligt, og hyppig vedligeholdelse ville være dyrt. En anden applikation, som redoxbatterier er velegnet til, er at udjævne mængden af elektricitet, der er tilgængelig fra sol- eller vindkraftanlæg. Solenergi produceres, når solen skinner; vindenergi produceres, når vinden blæser. Energiproduktion fra en af disse kilder kan falde dramatisk, da ugunstige ændringer i vejret medfører uønskede dråber i energitilgængeligheden. Et redox-batteri kan bruges til at opbevare overskydende elektricitet, når det produceres, og senere udjævne den tilgængelige elektricitet, når vejrændringerne mindsker produktionen af solenergi eller vindkraft.