maart 2022 - Jaarbeurs
Energie / 10 maart 2023

Nieuwe uitvinding vergroot levensduur en capaciteit van lithium-ion accu’s

Een nieuwe samenstelling van lithium-ion accu’s kan de levensduur van de batterijen vergroten en mogelijk zelfs verdubbelen. Ook kunnen batterijen een grotere capaciteit krijgen, waardoor zij meer energie kunnen opslaan.

Dit meldt de TU Delft in een artikel dat onlangs is verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications. De onderzoekers experimenteerden met de samenstelling van lithium-ion accu’s. Zij ontdekten dat door het toevoegen van een vijftal zouten aan de accu’s de vorming van de beschermlaag tussen het elektrolyt en zowel de anode als kathode gecontroleerder maakt.

Elektronen tegenhouden en lithium-ionen doorlaten

De beschermlaag speelt een cruciale rol in lithium-ion accu’s. De laag houdt elektronen tegen en laat lithium-ionen juist door. Deze lithium-ionen transporteren de energie in de batterij. Tijdens laadcycli beschadigt de beschermlaag en moet deze telkens opnieuw vormen. Dit proces consumeert lithium-ionen, die daardoor niet meer bruikbaar zijn in oplaadcycli. De capaciteit van de batterij loopt dan ook terug naarmate een accu meer oplaadcycli doorloopt.

Een nieuwe samenstelling van lithium-ion accu’s maakt nieuwe kenmerken mogelijk. De onderzoekers van de TU Delft voegen een vijftal zouten toe aan de samenstelling waaruit lithium-ion accu’s bestaan. Een van deze zouten was eerder niet bruikbaar voor dit doeleinde, aangezien het niet goed oplost in de cocktail van stoffen bestaat.

Marnix Wagemaker, hoogleraar elektrische energieopslag bij de TU Delft en hoofdauteur van de publicatie, is nauw betrokken bij de ontwikkeling. Wagemaker legt aan De Volkskrant uit dat de ‘chaos’ die de vier overige zouten in de cocktail veroorzaken, er ook toe leidt dat het zout dat eerder niet goed oploste dat nu wel doet. Wagemaker spreekt van een ‘mooie bijvangst’.

Aanwezig in breed scala aan apparaten

De ontwikkeling kan een grote impact hebben op het gebruik van lithium-ion accu’s. Dergelijke accu’s zijn te vinden in een breed scala aan apparaten. Denk hierbij aan smartphones, tablets en laptops, maar ook aan elektrische auto’s en fietsen. De accu’s zijn relatief kostbaar en spelen dan ook een belangrijke rol in de totale kosten van elektrische apparaten.

De uitvinding van de TU Delft kan uitkomst bieden. Door de levensduur te verlengen en mogelijk zelfs te verdubbelen gaan accu’s langer mee. Het vervangen van accu’s is hierdoor minder vaak nodig, wat het milieu ontlast en daarnaast de kosten verlaagt.

Nieuwe toepassingen mogelijk

Tegenover de Volkskrant wijst Wagemaker onder meer op LeydenJar, een Nederlands bedrijf dat accu’s ontwikkeld die meer energie kunnen opslaan. De accu’s van het bedrijf bieden 70% meer opslagcapaciteit. In de praktijk kunnen zij echter slechts 450 keer worden opgeladen, terwijl om bruikbaar te zijn in elektrische auto’s 800 oplaadcycli mogelijk moeten zijn. Wagemaker verwacht dat de technologie van de TU Delft kan helpen bij het dichterbij brengen van dit aantal.

Christian Rood, CEO van LeydenJar, bevestigt tegenover de Volkskrant dat zijn bedrijf de ontwikkeling van de TU Delft gaat testen. Rood stelt dat de ontwikkeling mogelijk kan bijdragen aan een toepassing voor een elektrische auto, maar dat testen noodzakelijk is.

Belangrijke stap voorwaarts

Wagemaker is optimistisch over de ontwikkeling. Wel geeft hij aan dat het onzeker is of een verdubbeling in levensduur daadwerkelijk haalbaar is. “Of in de praktijk een factor twee haalbaar is, weet ik niet. Maar zelfs 20 procent meer is al een belangrijke stap voorwaarts en het chaosconcept biedt kansen op verdere ontwikkeling”, zegt de hoogleraar tegen de krant.

Meer informatie over de uitvinding is beschikbaar in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications, waar door de onderzoekers een artikel over hun ontwikkeling is gepubliceerd.

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Foto: VeComoHacerlo via Pixabay

Deel dit artikel

Meer nieuws

Agile Space Industries gaat kritieke componenten van raketmotoren 3D-printen in metaal

(productnews)
Agile Space Industries (Agile) gaat een samenwerking aan met 6K Additive, dat onderdeel is van 6K en gespecialiseerd in de...
Agile Space Industries (Agile) gaat een samenwerking aan met 6K Additive, dat onderdeel is van 6K en gespecialiseerd in de productie van materialen voor additieve productie. Agile wil met behulp...
Lucht & Ruimtevaart / 19-09-2023
Lees meer

Windturbine-inspecties met autonome drones en digital twin modelling

Windturbine-inspecties met autonome drones en digital twin modelling

(PARTNER NIEUWS)
Bouw & Constructie / 18-09-2023
(productnews)
Inspecties van windturbinebladen kunnen sneller, goedkoper en veiliger. TNO en SpectX hebben het komende jaar hun expertises...
Inspecties van windturbinebladen kunnen sneller, goedkoper en veiliger. TNO en SpectX hebben het komende jaar hun expertises gebundeld in het IBIS-project (Increased Blade Inspection Safety). Binnen IBIS maken de inspectieteams...
Bouw & Constructie / 18-09-2023
Lees meer

Carrier introduceert meerdere lijnen hoge-temperatuur warmtepompen

(productnews)
Carrier introduceerde recentelijk een uitgebreide nieuwe lijn van warmtepompen voor hoge en zeer hoge temperaturen bestemd...
Carrier introduceerde recentelijk een uitgebreide nieuwe lijn van warmtepompen voor hoge en zeer hoge temperaturen bestemd voor industriële, commerciële en openbare gebouwen en voor stadsverwarming. Deze warmtepompen helpen klanten om...
Energie / 18-09-2023
Lees meer

3D-geprint implantaat maakt herstel van versleten pols mogelijk

3D-geprint implantaat maakt herstel van versleten pols mogelijk

(PARTNER NIEUWS)
Medisch & Zorg / 18-09-2023
(productnews)
Wie door een versleten knie of heup pijn ervaart, kan dit laten herstellen. Wie echter pijn heeft door slijtage aan de pols...
Wie door een versleten knie of heup pijn ervaart, kan dit laten herstellen. Wie echter pijn heeft door slijtage aan de pols heeft echter minder geluk. Niet alleen herstellen we...
Medisch & Zorg / 18-09-2023
Lees meer

Blijf op de hoogte, schrijf je in voor onze nieuwsbrief

Je ontvangt maximaal 1x per week het laatste nieuws per email.
Inschrijven