Deze batterij blijft werken bij temperaturen tot 100 graden Celsius
©ETH
Onderzoekers hebben een lithium-metaalbatterij (LMB) ontwikkeld die langdurig kan blijven werken bij temperaturen tot 100 graden Celsius. Zulke batterijen hebben na 450 laadcycli nog bijna 93 procent van hun capaciteit over. Traditionele LMB's die worden blootgesteld aan hoge temperaturen gaan veel sneller kapot.
Lithium-ionbatterijen die vandaag de dag gebruikt worden, werken zeer goed in alledaagse apparaten. In bepaalde sectoren, zoals de zware industrie, zijn echter batterijen nodig die beter tegen een stootje kunnen. Onderzoekers kijken daarom onder meer naar LMB’s. Die zijn lichter dan lithium-ionbatterijen en hebben in theorie een hogere capaciteit. Er zijn echter nog uitdagingen te overwinnen, zoals een korte levensduur en veiligheidsproblemen.
Onderzoekers aan de Universiteit van Hongkong zeggen nu een stap in de juiste richting te hebben gezet. Zij ontwikkelden LMB’s die lang meegaan bij hoge temperaturen. LMB’s die tot nu toe waren ontwikkeld, hebben last van dendrietgroei. Dat is de vorming van boomachtige kristalstructuren, of dendrieten, aan de elektroden van een batterij. Dergelijke dendrieten zorgen ervoor dat de capaciteit snel afneemt en zorgen bovendien voor brandgevaar.
De batterij van de onderzoekers heeft dat probleem niet. Een prototypebatterij die zij maakten kon 450 laadcycli overleven bij temperaturen tot 100 graden Celsius. Daarna had die nog een capaciteit van 92,7 procent over. De onderzoekers publiceerden er een studie over in het vakblad Advanced Science.
Machines en auto's
Dergelijke batterijen kunnen in de toekomst voor allerlei toepassingen worden gebruikt. Ze zijn geschikt voor gebruik in zware industrieën waar hoge temperaturen veel voorkomen, zoals in de olie- en gasindustrie, zware machines en medische apparatuur die gesteriliseerd moet worden. Ook kunnen ze nuttig zijn in elektrische auto's die vaak hoge temperaturen ervaren tijdens intensieve ritten en opladen.
Tot nu toe gaat het alleen om een prototype. Het is nog niet duidelijk of de technologie schaalbaar is en hoeveel dergelijke batterijen zouden kosten. Toch vinden de onderzoekers dat hun vondst significant is. "Wij denken dat deze innovatie deuren opent voor nieuwe batterijchemicaliën die een revolutie teweeg kunnen brengen in oplaadbare batterijen voor toepassingen bij hoge temperaturen, waarbij de nadruk ligt op veiligheid en een lange levensduur", vertelt Jingyi Gao, hoofdauteur van de paper.
Lees meer over energie, of blijf op de hoogte via de Bright Nieuwsbrief.