De belofte van vastestofaccu’s klinkt geweldig: veiliger, krachtiger en sneller op te laden dan de huidige lithium-ion accu’s in onze smartphones en elektrische auto’s. Maar een nieuw wetenschappelijk onderzoek tempert de verwachtingen over de energiedichtheid van solid-state batterijen.
Een onderzoeksteam in Japan heeft berekend dat solid-state accu’s – accu’s met een vast elektrolyt in plaats van een vloeibare – die geproduceerd worden met een specifiek keramisch materiaal (LLZO genoemd) maximaal 272 wattuur per kilogram kunnen leveren. Dat is maar net iets meer dan de huidige lithium-ion accu’s, die vandaag de dag al rond de 250 wattuur per kilogram halen.
De onderzoekers keken specifiek naar een pouch-cel, een platte accu zoals in smartphones, met tien lagen. Ook al maken ze de keramische laag extreem dun, slechts 25 micrometer, ongeveer een derde van een mensenhaar, toch blijft de energiedichtheid beperkt. Dit komt vooral doordat het keramische materiaal relatief zwaar is en ongeveer een derde van het totale accugewicht uitmaakt.
De onderzoekers zien wel mogelijkheden in flexibele varianten van deze accu’s, waarbij het keramische materiaal wordt vermengd met kunststoffen. Deze zijn makkelijker te produceren, maar hebben weer andere beperkingen zoals een lagere geleidbaarheid.
Het onderzoek betekent niet dat solid-state accu’s waardeloos zijn. Ze blijven veel veiliger dan huidige accu’s omdat ze niet kunnen ontbranden. Maar de belofte van een revolutionaire sprong in energiedichtheid lijkt volgens dit onderzoek voorlopig nog wat te optimistisch.
Brigh.nl
Read More PI4RAZ