Een batterij die zichzelf kan herstellen? Dat klinkt als iets uit een Marvel-film, maar volgens wetenschappers van het Noorse Sintef-instituut is het straks gewoon realiteit. Binnen het Europese IntelLiGent-project sleutelen ze aan een revolutionaire batterij die sneller oplaadt, langer meegaat en ook nog eens duurzamer is. En dat allemaal dankzij een mysterieuze ‘superlijm’ die kleine schade kan fiksen zodat de eigenaar zich geen zorgen moet maken.
Met siliconen
De wetenschappers vergelijken hun creatie met een sandwich. Bovenaan ligt de kathode, onderaan de anode en daartussenin zitten een separator en een reeks bindmiddelen die het boeltje bij elkaar houden. Maar deze batterij heeft nog een paar andere trucjes in zijn mouw. De kathode bestaat uit lithium-nikkel-mangaanoxide (LNMO), een kobaltvrij materiaal dat minder lithium en nikkel bevat dan de batterijen die we nu in elektrische auto’s vinden. Resultaat? Een hogere gemiddelde spanning, snellere laadtijden en een compacter design waarin je meer energie kunt proppen.
Ook de anode is een technologisch pareltje. Die is gemaakt van een veelbelovende siliconen-grafietmix, een combinatie die steeds populairder wordt in batterijland. Siliconen kunnen namelijk véél meer lithium-ionen opslaan dan grafiet, wat zorgt voor een batterij met een hoger vermogen.
Advertentie – lees hieronder verder
Maar er is wel nog een probleem: siliconen hebben de neiging om op te zwellen als een ballon tijdens het laden en ontladen. Dat is de reden waarom de knappe koppen van Sintef het materiaal mengen met grafiet. Daardoor blijft de batterij stabieler en gaat ze langer mee.
Als een huid
En dan is er nog die ‘superlijm’. Niet van het soort dat je vingers aan elkaar doet plakken, maar een innovatieve combinatie van bindmiddelen en separators die niet alleen de structuur van de batterij intact houdt, maar ook kleine scheurtjes en beschadigingen repareert. Denk aan een zelfhelende huid, maar dan in een batterij. Zulke scheurtjes zijn ook verantwoordelijk voor degradatie, waartegen de Noorse batterij dus beter bestand is. De separators zorgen ervoor dat de elektroden elkaar niet raken zodat de batterij geen vuur vat. Want brandgevaar heeft topprioriteit bij de ontwikkeling van de nieuwste generaties batterijen.
Een eerste lading prototypes is al getest, en nu werken de onderzoekers aan een tweede versie die nóg krachtiger en efficiënter moet worden. Het doel? Een batterij die klaar is voor massaproductie en straks in miljoenen elektrische wagens te vinden zal zijn.
Binnen enkele jaren?
Maar zover is het nog niet. Er staat nog behoorlijk wat testwerk in de steigers. Sintef gebruikt daarvoor onder meer digitale simulatiemodellen, die voorspellen hoe de batterij zich in verschillende omstandigheden gedraagt, om het proces te versnellen. Dat bespaart dus een hoop tijd en geld, en zorgt ervoor dat het productieproces geoptimaliseerd kan worden. Want een revolutionaire batterij bedenken is één ding, maar ervoor zorgen dat ze ook echt in auto’s belandt, is een heel ander verhaal. Het recente failliet van Northvolt illustreert hoe precair de fase van grootschalige productie is.
Of deze baanbrekende innovatie echt de markt zal veroveren, valt nog te bezien. Maar als het aan de onderzoekers ligt, rijden binnen enkele jaren al elektrische auto’s rond met een zelfherstellende batterij. Het bewijst eens te meer dat onderzoekers de batterijtechnologie naar de rijpingsfase willen tillen.
Op zoek naar een auto? Zoek, vind en koop het beste model op Gocar.be
