©Princeton
Nieuwe batterij zonder anode brengt elektrische auto's met groter bereik dichterbij
Wetenschappers van de Princeton University hebben ontdekkingen gedaan die de weg vrijmaken voor een nieuw type batterij dat onze smartphones, laptops en elektrische auto's langer op één lading kan laten werken.
De onderzoekers richten zich op zogenaamde 'anode-vrije vastestofbatterijen'. Dit type batterij verschilt op twee belangrijke punten van de huidige lithium-ionbatterijen die we nu overal gebruiken.
Ten eerste bevat deze batterij geen vloeibare elektrolyt, het materiaal waardoor elektrische lading stroomt, maar een vaste stof. Dit maakt de batterij en veiliger bij hoge temperaturen.
Ten tweede, en dat is hier de grote innovatie, is de negatieve elektrode, de anode, volledig weggelaten. In plaats daarvan bewegen de elektrisch geladen deeltjes direct van de positieve elektrode naar de andere kant van de batterij, waar ze tijdens het opladen verzameld worden.
Belangrijke tests met deze batterijen
De onderzoekers ontdekten dat de druk die op de batterij wordt uitgeoefend een cruciale rol speelt. Te weinig druk zorgt voor ongelijkmatig contact tussen de elektrode en de stroominzamelaar, waardoor scherpe metaalfilamentjes ontstaan die kortsluiting kunnen veroorzaken. Te veel druk leidt echter tot breuken door mechanische spanning.
In een ander experiment toonde het team aan dat een dunne tussenlaag van koolstof en zilvernanodeeltjes het contactprobleem kan verhelpen. De grootte van deze zilverdeeltjes blijkt belangrijk: kleinere deeltjes van 50 nanometer presteerden beter dan grotere van 200 nanometer.
Meer dan 800 kilometer rijden
"Als we deze batterijen succesvol kunnen introduceren, kunnen we energiedichtheden bereiken die onmogelijk zijn met conventionele batterijen", legt hoofdonderzoeker Kelsey Hatzell uit in een persbericht. "Dit zou betekenen dat je laptop en telefoon langer meegaan op één lading en dat elektrische auto's meer dan 800 kilometer kunnen afleggen zonder bijladen."
De echte uitdaging wordt om van het laboratorium naar de echte wereld te gaan, zegt de onderzoeker. Zij hoopt dat het onderzoek van haar team zal bijdragen aan de uitrol van de nieuwe batterijtechnologie.
Volg meer nieuws over energie en mis niets met onze Bright-app.