Suche
Mein Konto
Revolutionerende materiale lagrer solenergi i timer efter solnedgang
TUM-forskere er ved at udvikle et nyt COF-materiale til effektiv lagring af solenergi. Oplev innovationen!
Revolutionerende materiale lagrer solenergi i timer efter solnedgang
Den seneste udvikling inden for energilagring lover en fremtidsorienteret tilgang til brugen af vedvarende energi. Forskere fra Münchens tekniske universitet (TUM), Max Planck Institute for Solid State Research og University of Stuttgart har udviklet et nyt materiale, der både absorberer sollys og giver langsigtet energilagring. Dette meget porøse, todimensionelle organiske rammemateriale, et såkaldt kovalent organisk skelet (COF), er baseret på naphthalendiimid og gør det muligt at lagre energi i et vandigt medium i over 48 timer.
Det innovative materiale stabiliserer de ladninger, der skabes under absorption af sollys ved at påvirke orienteringen af de omgivende vandmolekyler. Dette skaber en energisk barriere, der forhindrer disse ladninger i at rekombinere. Med en lagerkapacitet på 38 mAh/g overgår den mange eksisterende optoioniske materialer såvel som sammenlignelige rammematerialer og andre molekylære halvledere.
Teknologiske funktioner og fordele
Kombinationen af lysudnyttelse og langtidslagring i et metalfrit materiale åbner nye perspektiver for energilagring. Denne udvikling understøttes af e-conversion Cluster of Excellence, som har til formål at opnå større effektivitet i konvertering og lagring af energi. COF'er baseret på retikulær og dynamisk kovalent kemi tilbyder et stort potentiale i udviklingen af avancerede energienheder. Dette understøttes af fleksibilitet i design og justerbar porøsitet af membranerne, som muliggør nye muligheder inden for energilagring og omdannelse.
Ifølge Artikel Nuværende forskning giver et omfattende overblik over COF-membraner i energispecifikke applikationer, herunder brændselsceller, genopladelige batterier, superkondensatorer og foto-osmotisk energiomdannelse. Forskningsaktiviteterne fokuserer også på syntesemetoder og innovative anvendelser af disse materialer.
Fremtidens udfordringer og muligheder
Et væsentligt problem inden for energilagring er behovet for at tage fat på brugen af vedvarende energi, som er meget afhængig af tidspunkt på dagen og vejrforhold. Alexander Opitz, professor i elektrokemisk energiomdannelse ved Wiens teknologiske universitet, understreger vigtigheden af nye teknologier, såsom oxygen-ion-batterier, som ikke kræver kritiske elementer som lithium eller kobolt. Disse batterier kan reducere afhængigheden af geopolitiske råmaterialer og er ikke-brændbare og ikke-giftige.
Ved reversibelt at flytte oxygenioner mellem elektroder ved temperaturer på 300 til 500 °C, tilbyder oxygenionbatterier betydelige fordele. Denne teknologi er beregnet til at understøtte stationær energilagring ved at flytte elektrisk energi fra tider med høj produktion til tider med høj efterspørgsel. Michael Strugl, administrerende direktør for VERBUND, understreger, at det haster med kontinuerlig forskning for at fremme transformationen af energisystemet.
Åbningen af Christian Doppler Laboratory for forskning i oxygen-ion-batterier repræsenterer et vigtigt skridt. Det drives af Forbundsministeriet for økonomiske anliggender, energi og turisme og sigter mod at videreudvikle denne teknologis praktiske anvendelsesmuligheder.