Nieuwe batterij gaat verlichting brengen

André Kesseler

2021-03-31 09:00:00

massaloze batterij

De ontwikkeling van nieuwe batterijen gaat in gestrekte draf. En er kan er weer eentje worden bijgeschreven: de ‘massaloze’ batterij.

Onderzoekers van de Chalmers University of Technology in Göteborg hebben een zogenoemde structurele batterij geproduceerd. Hij is voorzien van koolstofvezels die tegelijk dienst doen als elektrode, geleider én dragend materiaal. Das mooi, denk je dan, maar wat hebben we daar aan? Nou, bestaande batterijpakketten zijn nogal zwaar. Zo zwaar zelfs dat er bijvoorbeeld een speciale versterkte carrosserie nodig is om een elektrische auto te kunnen bouwen. Maar wat als die carrosserie nou gewoon van batterij gemaakt zou zijn…?

Lees ook:

Dat wordt “massaloze” energieopslag genoemd, omdat het gewicht van de batterij in wezen verdwijnt wanneer deze deel gaat uitmaken van de dragende constructie. En daarmee kun je het totale gewicht van een auto, of elk ander batterij-aangedreven apparaat flink verlagen.

batterij

Draagbatterij

Dat idee is niet nieuw. De eerste poging om een structurele batterij te maken werd al in 2007 ondernomen, maar het bleek erg lastig batterijen te ontwikkelen die zowel goede elektrische als mechanische eigenschappen heeft.

Bij Chalmers kregen ze dat voor elkaar door de negatieve elektrode van koolstofvezel te maken en de positieve elektrode van een met lithiumijzerfosfaat beklede aluminiumfolie. Ze worden gescheiden door een plaat van een glasvezelweefsel met een elektrolytmatrix.

batterij

Tien keer beter

Het resultaat is een batterij die op beide vlakken, dus zowel mechanisch als elektrisch, tien keer beter is dan alle vorige. Een vervolgproject, gefinancierd door het Zweedse nationale ruimtevaartagentschap, gaat het stokje nu overnemen en de prestaties van de structurele batterij verder opvoeren. Het plan is om ook het aluminiumfolie te vervangen door koolstofvezel, zodat ook de positieve elektrode dragend wordt. En het is de bedoeling dat het glasvezelelektrolyt wordt vervangen door een ultradunne variant, die bovendien kortere laadtijden mogelijk moet maken. Verwacht wordt dat het nieuwe project binnen twee jaar kan worden afgerond.

De helft lichter

Leif Asp, onderzoeksleider van beide projecten, schat dat de nieuwe ‘massaloze’ batterij een energiedichtheid van 75 Wh/kg en een stijfheid van 75 GPa kan krijgen. Dat zou de batterij ongeveer even sterk maken als aluminium, maar dan met een verhoudingsgewijs veel lager gewicht.

Asp: “De volgende generatie structurele batterijen heeft een fantastisch potentieel. Als je kijkt naar consumentenelektronica, kunnen we waarschijnlijk binnen een paar jaar smartphones, laptops of elektrische fietsen maken die half zoveel wegen als vandaag en nog veel compacter zijn.”

Bronnen: Advanced Energy and Sustainability Research, Chalmers University, Popular Mechanics

Beeld: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws