Key takeaways

• De nieuwe solid-state accutechnologie verdubbelt de energieopslagcapaciteit van 250 naar 500 wattuur per kilogram.
• Het maakt gebruik van flexibele en duurzame platen van solid-state elektroden die opmerkelijk dun zijn, ongeveer de breedte van een menselijke haar.
• Deze innovatie elimineert het risico van vluchtig gedrag dat geassocieerd wordt met Li-ion batterijen, waardoor de veiligheid van EV’s verbetert.

Wetenschappers van het Oak Ridge National Laboratory (ORNL) in de Verenigde Staten hebben een nieuwe solid-state accutechnologie ontwikkeld die de energiedichtheid van elektrische voertuigen (EV’s) aanzienlijk kan verbeteren. Deze vooruitgang maakt gebruik van flexibele en duurzame platen van halfgeleidende elektroden die opmerkelijk dun zijn, ongeveer de breedte van een menselijke haar.

De huidige beperkingen van lithium-ion (Li-ion) accu’s met vloeibare elektrolyten in EV’s zijn voornamelijk te wijten aan hun energiedichtheid en gewicht. De voorgestelde solid-state batterijtechnologie pakt deze uitdagingen aan door de energieopslagcapaciteit te verdubbelen van het huidige maximum tot 500 wattuur per kilogram.

Technische verbeteringen

Eerdere pogingen om solid-state batterijen te maken hadden te kampen met duurzaamheids- en schaalbaarheidsproblemen. De wetenschappers van ORNL hebben deze hindernissen echter overwonnen door een nieuw polymeer te introduceren dat een “sterke maar verende dunne film” vormt. Deze verbetering verbetert de energiedichtheid van de batterij aanzienlijk in vergelijking met zowel bestaande vastestof- als vloeibare Li-ion-technologieën.

Key Features

De sleutel tot het succes van deze technologie ligt in de scheiding van negatieve en positieve elektroden, waardoor kortsluiting wordt voorkomen en toch een hoge geleidbaarheid voor ionenbeweging wordt behouden. Bovendien zorgt het gebruik van sulfide-elektrolyten in vaste toestand voor een geleidingsniveau dat vergelijkbaar is met dat van vloeibare elektrolyten.

De volgende stap voor de onderzoekers is het bouwen van een functioneel prototype om de praktische prestaties van de batterij in een laboratoriumomgeving te beoordelen. Er wordt ook samengewerkt met academische en industriële partners om het test- en ontwikkelingsproces uit te breiden.

Mogelijke voordelen

De potentiële voordelen van deze innovatie gaan verder dan alleen het vergroten van het bereik van EV. De niet-vluchtige aard van de batterij elimineert het risico van vluchtig gedrag dat geassocieerd wordt met Li-ion batterijen, wat veiligheidsrisico’s met zich meebrengt. In het geval van een EV-brand hebben Li-ion batterijen grote hoeveelheden water nodig om te blussen, wat leidt tot gevaarlijke afspoeling. De afwezigheid van dergelijke risico’s bij solid-state batterijen biedt aanzienlijke verbeteringen in de veiligheid van EV’s.

Wil je toegang tot alle artikelen, geniet tijdelijk van onze promo en abonneer je hier!