Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Waar blijven die veelbelovende vastestofbatterijen?

Illustratie: Wikimedia - Font Awesome.

NTvN 87-09

Het septembernummer is uit!

Zwart gat eet neutronenster op

Dat het plaatsvond werd al vermoed, maar nu is het ook waargenomen: botsingen tussen zwarte gaten en neutronensterren. Lees er meer over in het septembernummer van het NTvN. Illustratie: Pablo Carlos Budassi (CC BY-SA 4.0). Afbeelding: Carl Knox, OzGrav - Swinburne University

Vorige Volgende

Artikel

Waar blijven die veelbelovende vastestofbatterijen?

Gepubliceerd: 1 July 2021 13:00

De afgelopen jaren waren regelmatig berichten te lezen over een nieuwe generatie batterijen waarin de vloeibare elektrolyt vervangen is door een vaste stof; de vastestofbatterijen. Dit nieuwe batterijtype prikkelt de verbeelding vanwege de veelbelovende eigenschappen zoals een hogere energiedichtheid en een betere veiligheid dan huidige batterijen. We willen allemaal graag dat onze telefoons en laptops minder vaak opgeladen hoeven te worden, maar de echte doorbraak zit in de elektrische mobiliteit. Vastestofbatterijen kunnen leiden tot enorme verbeteringen van elektrische auto’s zoals een verdubbeling van de rijafstand en de preventie van extreme accubranden. Dat klinkt allemaal fantastisch, maar waarom zien we ze dan nog niet in de nieuwste auto’s?

Auteurs: Mark Huijben, Moniek Tromp en Marnix Wagemaker.

De huidige lithiumionbatterijen zijn gebaseerd op een vloeibaar elektrolyt van een organische oplossing met daarin een lithiumzout. Deze vloeistof kan makkelijk doordringen in alle poriën van de actieve elektrodes (kathode en anode) en zorgt daarmee voor een optimaal contact. Maar vanwege ongewenste chemische reacties kan hij snel degraderen waardoor de prestaties van de batterij verminderen. Daarnaast zorgen de brandbaarheid van de vloeibare elektrolyt en de mogelijkheid tot lekkage voor een groot veiligheidsrisico.

De toepassing van vastestofelektrolytmateriaal voor energieopslag wordt al meer dan vijftig jaar onderzocht. Lange tijd was het transport van ionen, bijvoorbeeld lithium, niet voldoende. Maar in de afgelopen tien jaar zijn er verschillende doorbraken gerealiseerd in de experimentele ontwikkeling en optimalisering van vastestofelektrolyten met een ionische geleiding die soms zelfs nog beter is dan die van conventionele elektrolyten. Verschillende bedrijven zijn druk bezig (geweest) met het commercialiseren van die nieuwe generatie batterijen, bijvoorbeeld Toyota, Solid Energy, Infinite Power Solution, Seeo, Sakti3, Front Edge Technology Inc., QuantumScape, Bolloré, BrightVolt, Prologium, SolidPower en Ionic Materials.

Lees het volledige artikel in het juninummer of bekijk hieronder de pdf.