Forscher am Massachusetts Institute of Technology MIT haben eine neuartige, wiederaufladbare Flow-Batterie entwickelt, die großskaliges Energiespeichern günstiger machen soll. Das Design kommt ohne die bei diesen elektrochemischen Akkus normalerweise nötige Membran aus, nutzt günstige Materialien und bietet eine vergleichsweise hohe Energiedichte. Von der Entwicklung profitieren sollen insbesondere Öko-Energiequellen wie Wind und Sonne.
Flow-Batterien können Strom speichern und bereitstellen, da zwei getrennte Elektrolyt-Flüssigkeiten Ladungsträger austauschen. Normalerweise befindet sich zwischen den Flüssigkeiten eine Membran, doch das ist bisweilen problematisch. Das MIT-Team arbeitet mit einer Brom-Lösung und Wasserstoff. Dabei entsteht Bromwasserstoffsäure, welche eine Membran angreifen und dadurch Funktion und Lebensdauer des Akkus reduzieren würde. Das neue Design eliminiert diese potenzielle Schwachstelle.
Dazu nutzen die Forscher das Prinzip der laminaren Strömung, bei der sich verschiedene Flüssigkeitsschichten nicht verwirbeln und vermischen. Im handtellergroßen Prototypen werden die beiden Elektrolyt-Flüssigkeiten so durch einen Kanal gepumpt, dass sie wirklich parallel strömen und somit auch ohne Membran effektiv getrennt bleiben. Ein elektrochemischer Ladungsaustausch zwischen den Flüssigkeiten, dank dem der Akku ge- oder entladen wird, findet aber statt. Der Prototyp hat so in Tests Leistungsdichten von bis zu 0,795 Watt pro Quadratzentimeter erreicht. Die Energiedichte sei laut MIT eine Größenordnung höher als beispielsweise bei gängigen Lithium-Ionen-Akkus.