Elektrochemische Energiespeicher

Batterien und Akkumulatoren sind elektrochemische Energiespeicher. Elektrochemische Systeme bestehen aus Elektroden, die über einen Elektrolyten als ionenleitender Phase miteinander verbunden sind. Elektrochemischen Systemen kann elektrische Energie entnommen werden oder, im Fall von Akkumulatoren, sowohl entnommen als auch eingespeichert werden. Dabei laufen chemische Reaktionen ab, bei denen elektrische Ladungen übertragen werden.

Funktionsschema einer Lithium-Ionen Batterie (links) und einer Redox-Flow-Batterie (rechts).

Elektrochemische Energiespeicher werden in Niedertemperatur-Batterien wie z. B. Blei-, Nickel- und Lithium-Batterien sowie Hochtemperatur-Batterien wie Natrium-Schwefel-Batterien eingeteilt. Ferner wird zwischen Batterien mit externem Speicher wie Redox-Flow-Batterien und internem Speicher unterschieden, was für die meisten Batterien zutrifft.

Derzeit sind für die Energiespeicherung vor allem Lithium-Ionen-, Blei- und Redox-Flow-Batterien in der Diskussion. Eingesetzt werden elektrochemischer Energiespeicher derzeit vor allem in der Elektromobiltät, zur Bereitstellung von Regelenergie in größeren Batteriekraftwerken oder zur Erhöhung des Eigenverbrauches von Haushalten in Verbindung mit Photovoltaik-Anlagen.