Wässrige Hochleistungsbatterien: Herausforderungen und Strategien

Abstract

Wässrige wiederaufladbare Batterien sind eine zentrale Technologie für die Realisierung erneuerbarer Energiequellen. Sie versprechen, den Anforderungen stationärer Speicheranwendungen in Bezug auf Kosteneffizienz und Leistung gerecht zu werden. In den letzten zehn Jahren lag der Fokus der Bemühungen auf der Verbesserung von Elektrodenmaterialien und ihrer Anwendung in hochkonzentrierten Elektrolyten. Dieser Aufsatz beleuchtet die neuesten Erkenntnisse zu diesen Elektrolyten und deren wässrigen Batteriesystemen, die eine erhöhte Energiedichte, Zyklenfestigkeit und Sicherheit bieten. Es wird eine aktuelle Zusammenfassung der vorgeschlagenen Strategien zur Überwindung der noch bestehenden Herausforderungen bei konzentrierten wässrigen Elektrolyten präsentiert. Der Fokus liegt dabei auf wässrigen Batteriesystemen mit Lithium und Post‐Lithium‐Ansätzen, die verbesserte Energiedichten infolge einzigartiger Vorteile konzentrierter Elektrolyten bieten.