©University of Texas
Een batterij met dit materiaal kan elektrische auto's veiliger en krachtiger maken
Wetenschappers hebben een onderzoek afgerond naar kathodes, een van de twee elektroden in een batterij, op basis van nikkel. Deze batterijtechniek zou elektrische auto's in de toekomst veiliger en krachtiger kunnen maken.
Nikkel biedt grote voordelen voor elektrische auto's. Het element is ruimer beschikbaar in de natuur en kan hogere energiedichtheden bereiken, wat zich vertaalt naar een grotere actieradius. Tot nu toe is de toepassing echter beperkt omdat nikkelbatterijen minder veilig zijn en sneller kapot gaan.
Het onderzoeksteam voerde om betere kathodematerialen te vinden metingen uit op vijftien verschillende materialen en ontdekte dat elke kathode een kritiek oplaadniveau heeft. Wanneer dit niveau wordt overschreden, kan instabiliteit optreden die tot oververhitting leidt, in het ergste geval zelfs tot brand.
Om dit probleem aan te pakken, ontwikkelden de onderzoekers een nieuwe 'thermische stabiliteitsindex' die meet hoe materialen reageren bij oververhitting. Dat is volgens de wetenschappers cruciaal voor de ontwikkeling van veiligere batterijen. Ze identificeerden verschillende factoren die de veiligheid beïnvloeden, waaronder de chemische samenstelling en het nikkelgehalte van de kathode.
"Kathodes met een hoog nikkelgehalte hebben het potentieel om de EV-markt te revolutioneren door een groter rijbereik te bieden", zegt hoogleraar Arumugam Manthiram, een van de leidinggevenden van het onderzoek, dat is gepubliceerd in het wetenschappelijke vakblad Nature Energy.
Veiligere en efficiëntere batterijen
Het onderzoeksteam werkt nu aan de volgende stap: het bestuderen van de wisselwerking tussen de verschillende onderzochte kathodes en het elektrolyt. Dat is de chemische stof die de ladingdragende deeltjes in de batterij transporteert tijdens het opladen en ontladen. Op die manier hopen de wetenschappers beter te begrijpen welke kathodes in batterijen gebruikt kunnen worden.
De bevindingen kunnen uiteindelijk gevolgen hebben voor de toekomst van elektrische auto's, door een pad te effenen naar veiligere en efficiëntere batterijen. Momenteel is er nog veel werk nodig voordat batterijen op basis van nikkel praktisch worden.
Lees meer nieuws over energie en blijf op de hoogte met de Bright-app.