Hva er et Redox-batteri?

Et redox-batteri, også kjent som et redox flow-batteri, er en type batteri som konverterer kjemisk energi til elektrisk energi ved bruk av eksternt lagrede, elektrisk ledende kjemiske stoffer kjent som elektrolytter. Redox refererer til en oksidasjonsreduksjonsreaksjon, som er en kjemisk reaksjon der atomene eller molekylene i ett stoff mister elektroner, blir oksidert, og de fra en annen får elektroner, eller blir redusert. Denne bevegelsen av ladede partikler skaper en elektrisk strøm. Denne strømmen opprettes når elektrolyttene pumpes fra holdertankene de er lagret i en stabel hvor de sammen produserer en oksidasjonsreduserende kjemisk reaksjon som skaper nyttig elektrisk strøm.

Redox-batterier fungerer på samme måte som vanlige husholdningsbatterier. I motsetning til et batteri som brukes i en mobiltelefon eller vekkerklokke, er et redox-batteri ikke inneholdt kompakt i en enkelt enhet. Den negativt ladede elektrolytten lagres i en ekstern tank, og den positivt ladede elektrolytten lagres separat i en annen ekstern tank. Mens disse elektrolyttene er separert, er det ingen elektronisk utveksling mellom dem. Når det kreves elektrisitet, pumpes elektrolyttene inn i en enhet kjent som en stabel, hvor det oppstår en oksidasjonsreduksjonsreaksjon hvor elektroner byttes mellom dem, og derved produserer en elektrisk strøm.

Det er en rekke fordeler med å bruke redox-batterier i visse bruksområder i forhold til andre typer batterier. En stor fordel er at et redoksbatteri kan lagre en veldig stor mengde energi, vanligvis fra noen få kilowatt til noen få megawatt, avhengig av mengden elektrolytter tilgjengelig. Redox-batterier kan lages ved bruk av giftfrie stoffer og slipper ikke ut miljøfarlige stoffer under driften. De har også lange levetider, krever lite vedlikehold og kan lades relativt raskt.

På den annen side krever et redoksbatteri et relativt stort volum elektrolytter for mengden energi det produserer, noe som gjør det upraktisk for småskala elektrisitetsproduksjon eller for bruk i bærbare applikasjoner. Det komplekse maskinvareoppsettet til et redox-batteri er en annen ulempe. Det krever utstyr som tanker, pumper for å få elektrolyttene i stabelen, kontrollsystemer for å regulere strømningen av elektrolyttene og mer. Av disse grunner brukes redoksbatterier oftest i storskala applikasjoner eller eksterne, utenfor elektriske nettsteder hvor det kreves store mengder strøm.

For eksempel kan et redoksbatteri levere strøm til en ekstern mobiltelefonstasjon der strøm fra nettet ikke er tilgjengelig og hyppig vedlikehold vil være kostbart. En annen applikasjon som redoksbatterier egner seg godt er å utjevne mengden strøm som er tilgjengelig fra sol- eller vindkraftverk. Solenergi produseres når solen skinner; vindenergi produseres når vinden blåser. Energiproduksjon fra en av disse kildene kan falle dramatisk da ugunstige endringer i været forårsaker uønskede dråper i energitilgjengeligheten. Et redoksbatteri kan brukes til å lagre overflødig strøm når det produseres og senere balansere ut strømmen som er tilgjengelig når værforandringer reduserer solenergi eller vindkraftproduksjon.