Wetenschappers hebben een nieuwe elektrolyt ontwikkeld voor oplaadbare lithium-batterijen. Daarmee worden de accu’s een stuk efficiënter.
Elektrische auto’s worden steeds beter, maar hun bereik is nog altijd kleiner dan dat van benzineauto’s. Bedrijven en wetenschappers zoeken daarom naar manieren om de accu’s te verbeteren. Chinese onderzoekers denken nu zo’n manier gevonden te hebben, zo schrijven ze in Nature. Een nieuwe elektrolyt zou het bereik van elektrische auto’s mogelijk kunnen verdubbelen.
Lees ook:
- Kernbatterijen zouden jarenlang stroom kunnen leveren zonder op te laden
- Diamanten zorgen ervoor dat elektrische auto vijf keer sneller oplaadt
Hogere energiedichtheid
Een belangrijk onderdeel van een batterij is de elektrolyt. Deze vloeistof zorgt ervoor dat geladen deeltjes binnen de batterij kunnen bewegen, waardoor die stroom kan leveren. In veel lithium-batterijen is de elektrolyt gebaseerd op zuurstof of stikstof. De onderzoekers hebben nu een versie gemaakt die is gebaseerd op fluor, specifiek op een stof genaamd 1,3-difluoropropaan (DFP).
Dit heeft een aantal belangrijke voordelen. Oplaadbare batterijen met DFP hebben volgens de onderzoekers een energiedichtheid van 700 wattuur per kilogram. Voor traditionele accu’s in een gemiddelde elektrische auto is dat meestal ‘slechts’ 200 tot 300 wattuur per kilogram.
De onderzoekers claimen dat DFP-accu’s daarmee het bereik van elektrische auto’s kunnen verhogen van 500-600 kilometer naar meer dan 1000 kilometer, zo meldt de South China Morning Post. Maar deze claim is nog niet in de praktijk bewezen.
Ruimtevaartuigen
Nog een voordeel van DFP: de stof is erg stabiel bij lage temperaturen. Traditionele batterijen hebben bij -20 graden Celsius nog maar een energiedichtheid van 150 wattuur per kilogram. De nieuwe DFP-accu’s hebben zelfs bij -50 graden Celsius nog 400 wattuur per kilogram.
De nieuwe batterijtechniek is daarmee niet alleen nuttig voor elektrische auto’s, maar ook voor drones, robots en ruimtevaartuigen die in extreem koude omgevingen opereren. Ook apparaten zoals telefoons en laptops zouden ervan kunnen profiteren.
De DFP-lithium-batterijen zijn overigens nog niet klaar voor gebruik; voorlopig zijn ze vooral een proof-of-concept en zijn er nog veel verbeteringen nodig. Hoewel ze erg stabiel zijn bij lage temperaturen, zijn ze dat bij hoge temperaturen bijvoorbeeld nog niet. De onderzoekers willen daarom onder andere kijken of ze het kookpunt van de elektrolyt kunnen verhogen.
Bronnen: Nature, Interesting Engineering