Lithium heeft tot nu toe gedomineerd in de productie van hoogwaardige batterijen, ook in de auto-industrie. Maar zit deze technologie, die als volwassen wordt beschouwd, aan het einde van haar Latijn? Zou best kunnen, want de laatste maanden is het onderzoek flink versneld, met veelbelovende ontdekkingen. Een van die doorbraken komt van een Spaans team van de Universiteit van Cordoba, dat een vastestofbatterij ontwikkelde met innovatieve chemie, gebaseerd op natrium en zwavel.
Deze technologie bevindt zich nog in een vroeg teststadium, maar de resultaten zijn opmerkelijk, met een levensduur van minstens 2.000 laad- en ontlaadcycli. In vergelijking met huidige lithium-ionbatterijen heeft deze nieuwe batterij het voordeel dat ze bij kamertemperatuur kan werken, terwijl eerdere versies temperaturen rond de 300°C nodig hadden. Dit is een belangrijke vooruitgang, aangezien thermisch beheer een groot obstakel is bij vaste batterijen, vooral bij het onder controle houden van temperatuurwisselingen en sterke hittereacties, zoals bij snel opladen.
Voordelen van natrium en zwavel
Het vervangen van lithium door natrium en nikkel door zwavel biedt grote voordelen. Deze omvatten een langere levensduur van de batterijen, geen gebruik van zeldzame aardmetalen (beter voor het milieu en de winning), en de overvloed aan natrium, wat de toeleveringsketens vereenvoudigt en de kosten verlaagt.
Advertentie – lees hieronder verder
Dus waarom wachten? Omdat natrium ook een nadeel heeft: de grotere ionen maken hun beweging moeilijker, vooral tijdens het opladen. Maar Spaanse onderzoekers hebben ook hiervoor een oplossing gevonden. Ze gebruikten een metaal-organisch raamwerk in de kathode. Deze poreuze structuur, samen met de eigenschappen van ijzer, optimaliseert de verplaatsing van natriumionen en levert daardoor indrukwekkende prestaties op.
Wat en hoeveel?
Volgens onderzoekers kan de ontwikkelde batterij tot vijftien jaar meegaan met een oplaadsnelheid die vergelijkbaar is met die van de huidige lithium-ionbatterijen. Dit zou natuurlijk een grote vooruitgang zijn als deze technologie op grote schaal kan worden toegepast, omdat het de levensduur verlengt, de ontginning terugdringt, de productiekosten verlaagt – en elektrische auto’s dus betaalbaarder maakt – en het risico op brand vermindert in vergelijking met lithiumbatterijen.
Een droom dus! Maar er is nog één ding dat moet worden opgehelderd. De energiedichtheid van deze natriumzwavelbatterij. En die zou idealiter hoger moeten liggen. Er zijn ook logistieke uitdagingen die overwonnen moeten worden, want de integratie van deze batterijen in productielijnen blijkt al net zo lastig (er is met name een perfect schone en gecontroleerde omgeving nodig wanneer de elektrolyt wordt gemaakt). Er is vooruitgang geboekt. Er wordt verder gewerkt aan de perfectionering van deze batterijen van de toekomst, die er vroeg of laat zullen komen.
Op zoek naar een auto? Zoek, vind en koop het beste model op Gocar.be
