Suche
Mein Konto
Op zoutoplossing gebaseerde auto-accu's
Het Berlijnse Federale Instituut voor Materiaalonderzoek en Testen (BAM) doet onderzoek naar alternatieven voor lithium-ionbatterijen. Natrium-ionbatterijen worden als veelbelovend beschouwd.
Op zoutoplossing gebaseerde auto-accu's
Tot nu toe zijn elektrische batterijen voor elektrische auto's vrijwel uitsluitend gebaseerd op lithium-iontechnologie, die ondanks alle voordelen ook nadelen kent. De mondiale lithiumvoorraden zijn beperkt, de winning uit zout water is kostbaar en niet erg milieuvriendelijk. Lithiumbatterijen hebben ook de metalen kobalt en nikkel nodig voor de elektroden, die ook onder problematische omstandigheden worden gewonnen. Onderzoekers beschouwen natrium-ionbatterijen momenteel als een bijzonder veelbelovend alternatief. Het is een ‘drop-in-technologie’ en kan daarom worden overgedragen naar de standaardbatterijproductie. Ze vereisen ook geen kobalt of nikkel, en natrium is gemakkelijk verkrijgbaar als natuurlijk bestanddeel van tafelzout.
Zwak punt van de anode
Het zwakke punt van natriumionbatterijen was tot nu toe het materiaal van de anode, oftewel de positieve pool. Dit materiaal moet bij het opladen zoveel mogelijk positieve natriumionen kunnen opslaan en is daarom cruciaal voor de efficiëntie van de batterij. Het Berlijnse Federale Instituut voor Materiaalonderzoek en Testen (BAM) is nu op zoek naar een geschikt anodemateriaal om de natriumionentechnologie vooruit te helpen. In plaats van grafiet, zoals het geval is bij de iets kleinere lithiumionen, zijn voor natriumionen zogenaamde harde koolstoffen gebruikt. Naast de natriumionen kan ook elektrolyt worden opgeslagen in de poriën en doorgangen van de ongeordende koolstof, waardoor de opslagcapaciteit afneemt. “We willen daarom composietmaterialen op maat ontwikkelen die ruimte bieden aan zoveel mogelijk natriumionen, maar elektrolyten op afstand houden”, legt Tim-Patrick Fellinger, hoofd van het onderzoeksproject en expert in energiematerialen bij BAM, uit. “De uitdaging is om een materiaal te vinden dat zowel veilig als efficiënt is.”
Industrie en wetenschap
Het Helmholtz Center Berlin en de TU Berlijn, evenals verschillende bedrijven die gespecialiseerd zijn in koolstofmaterialen voor batterijen, zijn bij het onderzoeksproject betrokken. “De snelle kennisuitwisseling met de industrie vinden wij belangrijk en daarom ben ik blij met de deelname”, zegt Fellinger. “Als we succesvol zijn met ons concept, zou dat een grote innovatieboost betekenen voor de natriumionentechnologie als geheel.”