Redox-flow-batterijen slaan elektrische energie op in chemische verbindingen die zijn opgelost in een elektrolyt. Ze zijn een bijzonder veelbelovend alternatief voor lithium-ionbatterijen als stationaire energieopslag. Een team onder leiding van Prof. Dr. Ingo Krossing van het Instituut voor Anorganische en Analytische Chemie aan de Universiteit van Freiburg is erin geslaagd een niet-waterige All-Manganese Flow-batterij (All-MFB) te ontwikkelen die duurzaam mangaan als actief materiaal gebruikt en heeft een lange levensduur.
Actieve materialen zijn chemische stoffen die nodig zijn om energie op te slaan in batterijen. De wetenschappers van Freiburg hebben nu het vorige actieve materiaal, het element vanadium, vervangen door het veel overvloediger element mangaan. Krossing en zijn team hebben een nieuwe benadering aangenomen om het duurzame mangaan in de batterij toe te passen: tot nu toe was het koppelen van de afzetting van mangaan in zijn elementaire vorm aan de oxidatie van mangaan in de oxidatietoestand +II tot mangaan +III niet gebruikt om elektrochemische energie. De nieuw ontwikkelde batterij bereikt een energiedichtheid die ongeveer twee keer zo hoog is als de standaard redox‑flow batterij met vanadium.
"Met de elektrolyten die in onze publicatie worden gepresenteerd, zijn energiedichtheden tot 74 Wh L-1 mogelijk", legt Krossing uit. "Dit was bij de eerste poging al veel beter dan de energiedichtheid van de vanadium-redoxstroombatterij die sinds 1978 is onderzocht." Verdere optimalisatie van de batterij is volgens de chemicus van Freiburg noodzakelijk, “maar dit systeem beschrijft een nieuw en veelbelovend ontwerp voor duurzaam stationaire energieopslag.”