Doorbraak in energieopslag met 3D-schuimaccu

Prieto Battery, spin-off van de Colorado State University, maakt batterijen op basis van een koperschuim. Met het geleidende, sponsachtige materiaal maakt de start-up driedimensionale accu’s.

Dankzij de innovatieve structuur is het mogelijk elke lege ruimte op te vullen met een functionele en veilige energieopslag. Zo zijn elektrische auto’s en mobiele apparaten lichter en compacter te maken dan met conventionele, tweedimensionale accu’s.

Prieto heeft recent een samenwerking gesloten met chipmaker Intel. In 2018 verwacht het bedrijf de eerste 3D-accu’s op de markt te brengen.

Van 2D naar 3D

Accu’s zijn normaal gesproken opgebouwd uit verschillende lagen; elektrodes, elektrolyten en membranen. Bij het opladen stromen geladen deeltjes collectief in een richting naar de andere kant van de accu’, bij gebruik van de opgeslagen energie stromen de deeltjes in tegengestelde richting.

In dit standaard concept zijn de accu’s alleen te maken uit gestapelde, meestal rechthoekige elektrochemische cellen. Soms rollen fabrikanten deze op tot cilinders maar daar houdt het qua vormvrijheid wel op.

Energieopslag in een spons

Het koperschuim van Prieto Battery bestaat voor het leeuwendeel uit lucht. Als 3D-electrode heeft het een veel groter oppervlak dan de elektroden in traditionele accu’s.

In verschillende stappen coat Prieto het schuim met een vast elektrolyt en andere stoffen om er een functionele batterij van te maken. Bij het op of ontladen van de 3D-accu stromen de deeltjes nu in alle richtingen, direct naar het dichtstbijzijnde stukje koper in het schuim.

Op deze wijze verlopen de chemische reacties en de ladingsoverdracht in de accu veel sneller en kunnen de 3D-accu’s sneller laden en meer vermogen leveren. De technologie heeft als extra voordeel dat het energieopslag in welke vorm dan ook mogelijk maakt. Bovendien heeft Prieto er voor gekozen om de accu geheel zonder giftige chemicaliën te maken.

Bekijk een video over de accu:

Bron: MIT Technology Review, Prieto Battery | Foto: Steve Jurvetson (header), via Flickr Creative Commons & SecretDisc (side), via Wikimedia Creative Commons (Cropped by Duurzaambedrijfsleven)