Speciaal poeder op anode maakt volgende generatie batterijen mogelijk

Lithium-metaalbatterijen zijn veelbelovend. Ze laden veel sneller op dan conventionele li-ion batterijen en hebben wellicht tien keer meer capaciteit. Eén probleem, de levensduur is relatief kort door de groei van dendrieten. Dat zijn tentakel-achtige uitgroeisels op de anode, die kortsluiting of andersoortig falen veroorzaken. Onderzoekers van Rice University werken aan een oplossing: een speciaal poeder op de anode borstelen, die de vorming van dendrieten voorkomt.

Adobe Stock 297300712
Beter presterende batterijen, zonder snellere degradatie? Een poeder kan uitkomst bieden. | Credit: deepagopi2011 via Adobe Stock

Het poeder, een mix van fosfor en zwavel, klampt zich als het ware vast aan de anode en fungeert vervolgens als flinterdunne coating. Die voorkomt vervolgens de vorming van dendrieten. De onderzoekers publiceerden over de innovatie in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Materials.

Levensduur verlengen

De innovatie brengt lithium-metaalbatterijen niet alleen een stap dichterbij. Het zorgt ook voor een langere levensduur bij bestaande batterijen. Batterijen waarbij de anodes met poeder bewerkt waren, hadden na 340 laad- en ontlaadcycli 70 procent meer capaciteit dan batterijen met ‘gewone’ anodes.

Lithium-metaalbatterijen

“Het poeder kan de productie van batterij met een hoge capaciteit enorm vereenvoudigen én de kwaliteit van batterijen verbeteren”, zegt James Tour, één van de auteurs van het onderzoek, in een persbericht. “Daarnaast maakt het de weg vrij voor lithium-metaalbatterijen. De capaciteit van deze batterijen is vele malen groter dan traditionele li-ion batterijen, maar het blijkt vooralsnog moeilijk om ze meermaals op te laden.”

Collega Weiyin Chen vult aan: “Het poeder zorgt voor een kunstmatig beschermlaagje, die de stabiliteit van de anode verbetert tijdens laad- en ontlaadcycli. Dat maakt het op- en ontlaadproces een stuk veiliger.”

Nieuwe generatie batterijen

Wetenschappers werken al jaren aan de volgende generaties batterijen, die veel betere prestaties beloven. Zo werkt Tesla hard aan het toekomstige 4680-batterijpakket. De batterijcellen (46 millimeter breed en 80 millimeter hoog, vandaar de naam) zijn vijf keer zo groot als de batterijcellen die Tesla momenteel gebruikt en dat brengt verschillende voordelen met zich mee. Zo kunnen ze de actieradius van elektrische auto’s met 16 procent verhogen. En dankzij de eenvoud van de batterijcel wordt het produceren ervan naar verwachting 56 procent goedkoper.

Een andere belofte in batterijland is de langverwachte solid-state batterij. Deze variant bevat (zoals de naam al doet vermoeden) geen vloeibare onderdelen. Daardoor zijn ze onder andere veiliger en hebben ze meer opslagcapaciteit.

Meer weten over batterijen en energieopslag? Lees hier al onze artikelen over het onderwerp.

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.

Change Inc.

join the changesluit je gratis aan

Bij een ecosysteem van 42.512 professionals, bedrijven en start-ups die samen aan oplossingen werken voor een betere toekomst. Met dagelijks kwaliteitsjournalistiek, inzichten en evenementen, want morgen wordt vandaag bedacht.

Join the change, word lid

Nieuws & Verhalen

Changemakers

Bedrijven

Events


Producten & Diensten

Magazines


Lidmaatschap

Inloggen

Nieuwsbrief & Memberships


Over Change Inc.

Over ons

Waarom Change Inc.

Team

Partnerships & Adverteren

Werken bij Change Inc.

Pers & media

Onze partners

Contact

Start

Artikelen

Changemakers

Bedrijven

Menu