Neue Carbon-Polymer-Elektroden für Vanadium Redox Batterien (VRB)

Die Vanadium Redox Batterie stellt ein vielversprechendes fortschrittliches Batteriesystem mit einer großen Anzahl an stationären und mobilen Anwendungsmöglichkeiten dar. Die verwendeten Carbon-Polymer Elektroden sind eine der wichtigsten Komponenten dieses Systems und sind daher eine der meist untersuchten Forschungs- und Entwicklungsthemen in der Vanadium Redox Batterie. Nach dem heutigen Stand der Technik werden sehr gut leitfähige Verbundmaterialien aus Kunststoff (60Gew.%) Graphitfasern (20Gew.%) und Leitfähigkeitsruß (20Gew.%) als Elektroden verwendet, die unter Druck und hohen Temperaturen erzeugt werden. Ein Nachteil solcher Elektroden sind die relativ schlechten mechanischen sowie damit verbundene Eigenschaften, die durch den hohen Anteil an leitfähigen Füllstoffen verursacht werden. Das innovative Konzept dieses Projektes ist der Ersatz des konventionellen Herstellungsprozesses durch einen Prozeß, der im wesentlichen durch eine Rußbeschichtung der Polymerpartikel vor dem Vermischen und Pressen mit den Graphitfasern gekennzeichnet ist. Die Rußbeschichtung wird mit Hilfe der substratinduzierten Koagulation durchgeführt, einem neuartigen und vielseitigen Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit feinteiligen Materialien. Der Fortschritt wird in den resultierenden niedrigen Rußfüllgraden, bei vergleichbaren Leitfähigkeiten aber verbesserten mechanischen Eigenschaften der Elektroden gesehen.