Zo worden zwavelaccu's eindelijk interessant voor EV-sector

EV-fabrikanten willen het maar al te graag: lithium-zwavel-batterijen (Li-S). Maar de korte levensduur van deze batterijen maakt ze toch niet aantrekkelijk genoeg voor de overstap, tot nu. Wetenschappers hebben een manier gevonden om de batterij duurzamer te maken. 

Het gaat om een nieuwe coating, ontwikkeld door de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie (NTNU), die de schadelijke stoffen in de lithium-zwavel-batterijen blokkeert, waardoor de levensduur met een factor vijf wordt verlengd. Voor EV-fabrikanten is dit veelbelovend, want lithium-zwavel-batterijen brengen grote voordelen met zich mee. Ze beloven meer energie, kunnen sneller opladen, hebben een betere veiligheid en kosten minder (zwavel is in overvloed) dan lithium-ion-batterijen. 

Shuttle-effect

Li-S-batterijen vergaan snel vanwege het ‘shuttle-effect’. Tijdens het gebruik van de batterij vormen zich lithiumpolysulfiden die zich tussen de anode en kathode bewegen. Deze beweging zorgt ervoor dat de batterij snel capaciteit verliest.

"Dit gebeurt omdat chemische stoffen, lithiumpolysulfiden (LPS), zich vormen wanneer de batterij in werking is”, vertelt Önder Tekinalp, een postdoctoraal onderzoeker van de afdeling Chemische Technologie van de NTNU. "Deze stoffen bewegen tussen de elektroden, de positieve anode en de negatieve kathode, in de batterij. Het zijn deze stoffen die ervoor zorgen dat Li-S batterijen snel degraderen, capaciteit verliezen en een korte levensduur hebben."

Slim filter

Om de levensduur te verlengen, focusten de onderzoekers zich op de separator (het scheidingsvlak in de batterij). Door er een speciale coating op aan te brengen, lieten ze de goede deeltjes (lithiumionen) erdoorheen, terwijl ze de slechte, schadelijke deeltjes (lithiumpolysulfiden) tegenhielden. Ze creëerden dus een slim filter. 

Geweldige innovatie, maar implementatie duurt nog lang

Dit zijn geweldige resultaten voor de EV-sector. Het betekent bijvoorbeeld dat een typisch 800-volt accupakket meer dan 200 kilogram lichter zou kunnen worden. 

Maar het duurt nog wel even voordat deze batterijen worden gebruikt in elektrische auto’s. Andere partijen moeten de technologie nog testen en de industrie moet nog laten zien dat het grootschalig en veilig geproduceerd kan worden. De toekomst zal ons leren!

Meer lezen over batterijen en elektrisch rijden? Download dan de Bright-app en abonneer op onze nieuwsbrief!