Vuurvaste lithiumbatterij ontwikkeld

Voor benzine is het iets minder dan 11 kilowattuur per kilogram. Voor waterstof is dat zelfs 33 kilowattuur. Een krachtige accu daarentegen haalt met veel moeite slechts een schamele 0,5 kilowattuur. Hoewel oplaadbaar, wat natuurlijk een groot voordeel is, is het grootste nadeel van de batterijcel zijn gigantische gewicht

Het is dan ook niet verwonderlijk dat de solid-state accu, die in het beste geval drie tot vier keer zoveel energie kan opslaan als standaardaccu's voor elektrische auto's, zeer in trek is. Van compacte en zuinige elektrische auto's tot krachtige tractoren, de potentiële toepassingen zijn veelbelovend.

Tegelijkertijd zijn er structurele problemen. Dit begint met een optimaal contact met de elektroden, wat moeilijk te bereiken is. En het gaat verder met de vorming van dendrieten. Deze fijne formaties van lithiumionen gedragen zich als kleine vertakkingen van kristallen en veroorzaken in het ergste geval kortsluitingen binnen de batterij die brand en explosies kunnen veroorzaken.

Veelbelovende taakverdeling zorgt voor efficiëntere batterij

Om dergelijke scenario's te voorkomen, hebben onderzoekers van het Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Zuid-Korea een vaste-stofbatterij met drie lagen ontwikkeld, waarbij elke laag een zeer specifieke functie heeft. Deze lagen bestaan uit 1) de beproefde en geteste vlamvertrager decabroomdifenylether; 2) zeolieten, die uitstekende ionenwisselaars zijn en 3) hooggeconcentreerd lithiumzout voor een versnelde beweging van de ladingsdragers.

De resultaten zijn indrukwekkend. Volgens de onlangs gepubliceerde studie

is de capaciteit na 1000 laadcycli nog steeds 87,9% van de oorspronkelijke waarde, terwijl het rendement vrijwel onveranderd is.

Bovendien verliest de nu vuurvaste cel geen energiedichtheid. Afhankelijk van de celspanning is dit meer dan 700 wattuur per kilogram. Nog steeds veel minder dan bij conventionele energiebronnen, maar meer dan genoeg om zeer effectief te worden gebruikt in elektromobiliteit. Het feit dat het niet onmiddellijk in vlammen uitbarst, in tegenstelling tot benzine of H2, is ook een voordeel.