World Journal of Chemical Education. 2019, 7(2), 145-152
DOI: 10.12691/WJCE-7-2-14
Special Issue

Organic (Redox-Flow-)Batteries Using Compounds out of Bark and Peat as well as Humic Acids

Dominique Rosenberg1, , Katharina Dick1, Steffen Gudenschwager1, Maike Busker1 and Walter Jansen1

1Chemistry and Chemistry Education, Institute of Mathematic, Scientific and Technical Literacy, Europa-Universität Flensburg, Flensburg, Germany

Pub. Date: April 11, 2019

Cite this paper

Dominique Rosenberg, Katharina Dick, Steffen Gudenschwager, Maike Busker and Walter Jansen. Organic (Redox-Flow-)Batteries Using Compounds out of Bark and Peat as well as Humic Acids. World Journal of Chemical Education. 2019; 7(2):145-152. doi: 10.12691/WJCE-7-2-14

Abstract

Redox-Flow-Batteries are currently being studied for the storage of wind and solar energy, especially the use of organic compounds as redox systems. With this communication we demonstrate, that these systems can be successfully used at school and in higher education. The focus is put upon the use of compounds found in bark and peat as well as humic acids.

Keywords

Redox-Flow-Batteries, renewable energy, organic batteries, natural products

Copyright

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

References

[1]  Bührke, T., Wengenmeyer, R., Erneuerbare Energien Konzepte für die Energiewende, Weinheim, 2012
 
[2]  Lambertz, J., Schiffer, H.-W., Serdarusic, I., Voß, H., “Flexibilität von Kohle- und Gaskraftwerken zum Ausgleich von Nachfrage- und Einspeiseschwakungen”, Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 62 (7). 16-20. 2012.
 
[3]  Kaltschmitt, M., Streicher, W., Wiese, A., Erneuerbare Energien - Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Berlin-Heidelberg, 2006.
 
[4]  Sterner, M., Stadler, I., Energiespeicherung – Bedarf, Technologien, Integration, Berlin-Heidelberg, 2014, 282-290.
 
[5]  Kurzweil, P., Dietlmeier, O. K., Elektrochemische Speicher – Superkondensatoren, Batterien, Elektrolyse-Wasserstoff, Recht¬liche Grundlagen, Wiesbaden, 2015, 343-346.
 
[6]  Weber, A. Z., Mench, M. M., Meyers, J. P., Ross, P.N., Gostick, J. T., Liu, Q., Redox flow batteries: a review., Appl Electrochem 41, 1137-1164. 2011.
 
[7]  Bartolozzi, M.; Development of Redox Flow Batteries. A Historical Bibliography, Journal of Power Sources 27, 219-234. 1989.
 
[8]  Gillhuber, A., Eine Woche Strom für 40 Häuser?, 2014. Avaible: http://www.elektroniknet.de/power/energiespeicher/artikel/111844/.
 
[9]  Kempkens, W., Elektroautos mit Redox-Flow-Batterie können wirklich fahren, 2016. Avaible http://www.ingenieur.de/Themen/Automobil/Elektroautos-Redox-Flow-Batterie-koennen-wirklich-fahren.
 
[10]  Huskinson, B., Nawar, S., Gerhardt, M. R., Aziz, M., “Novel Quinone-Based Couples for Flow-Batteries.”, ECS Transactions, 57 (7). 101-105. 2013.
 
[11]  Huskinson, B., Marshak, M.P., Changwon, S., Süleyman, E., Gerhardt, M. R., Galvin, C. J., Chen, X., Aspuru-Guzik, A., Gordon, R. G., Aziz, M., “A metal-free organic – inorganic aqueous flow-battery.”, Nature, 505. 195-198. 2014.
 
[12]  Yang, B., Hoober-Burkhardt, L., Wang, F., Prakash, G. K. S., Narayanan, S. R., “An Inexpensive Aqueous Flow Battery for Large-Scale Electrical Energy Storage Based on Water-Soluble Organic Redox Couples.”, ESC, 161(p). 1371-A1380. 2014.
 
[13]  Janoschka, T., Martin, N., Martin, U., Friebe, C., Morgenstern, S., Hiller, H., Hager, M., Schubert, U., An aqueous, polymer-based redox-flow battery using non-corrosive, safe, and low-cost materials, Nature 527, 8-9. 2015.
 
[14]  Rosenberg, D., Pansegrau, S., Wachholz, M., Köppen, A., Busker, M., Jansen, W. (2018): Organic Redox-Flow Batteries Using Hair Dyes and Pharmaceuticals, WJCE 6 (1), 63-71.
 
[15]  Rosenberg, D., Pansegrau, S., Busker, M., Jansen, W., Energiespeicherung in organischen Redox-Flow-Battries mit dem roten Farbstoff in Henna. Nachrichten aus der Chemie 65 (2), 167-171. 2017.
 
[16]  Rosenberg, D., Rehling, A., Busker, M., Jansen, W., Organische Batterien mit Gallussäure, Pyrogallol und grünem Tee. Praxis der Naturwissenschaften-Chemie in der Schule 65 (6), 22-27. 2016.
 
[17]  Rosenberg, D., Wachholz, M., Busker, M., Jansen, W., Organische Batterien mit Alizarin - Schulexperimente zur Demonstration von Flow-Batteries mit dem Farbstoff der Krappwurzel. Praxis der Naturwissenschaften-Chemie in der Schule 65 (3), 14-19. 2016.
 
[18]  Rosenberg, D., Koring, D., Pansegrau, S., Rehling, A., Busker, M., Jansen, W., Redox-Flow-Batteries – Organische Batterien mit Farbstoffen, Mathmatisch-Naturwissenschaftlicher Unterricht 71 (1), 29-36. 2018.
 
[19]  Rosenberg, D., Rehling, A., Ernst, D., Busker, M., Jansen, W., Organische Batterien mit Phloroglucin und Vanillin. Praxis der Naturwissenschaften-Chemie in der Schule 66 (2), 9-14. 2017.
 
[20]  Klaus, M., Hasselmann, M., Rubner, I., Mößner, B., Oetken, M., Metall-Luft-Batterien mit einer neuartigen Kohleelektrode. Chemkon 21 (2). 65-71. 2014.
 
[21]  Otto, T., Pöhls, C., Busker, M., Jansen, W., Chlor-Alkali-Elektrolyse mit der Sauerstoffverzehrkathode, Praxis der Naturwissenschaften-Chemie in der Schule 8/64. 36-39. 2015.
 
[22]  Jansen, W., Kenn, M., Flintjer, B., Peper, R.: Elektrochemie - Wechselwirkung zwischen stofflicher Veränderung und elektrischer Energie, Aulis Kolleg Chemie, Köln. 1994.
 
[23]  Rosenberg, D., Behnisch, M., Pansegrau, S., Busker, M., Jansen, W., Speicherung elektrischer Energie mit neuartigen, organischen Batterien - einfache Schulexperimente zur Demonstration von Flow-Batteries. Praxis der Naturwissenschaften-Chemie in der Schule 65 (4), 36-42. 2016.
 
[24]  Pharmawerk Weinböhla: Huminsäuren WH67® Natürliche Gesundheit, booklet.