Natuurlijk lezen we liever dat er niet „alleen maar“ dingen worden onderzocht; we zien veel liever dat er echte producten met zulke geweldige prestaties op de markt komen. Maar toch is het interessant om te weten wat de stand van het onderzoek is. En aan Lithium-accu’s wordt veel onderzoek gedaan, omdat het opslaan van elektrische energie een kritiek punt is voor de verdere technische vooruitgang. Op dit moment kunnen we melden: Een toename van de capaciteit met een factor 3 of zelfs 15!
Natuurlijk lezen we liever dat er niet „alleen maar“ dingen worden onderzocht; we zien veel liever dat er echte producten met zulke geweldige prestaties op de markt komen. Maar toch is het interessant om te weten wat de stand van het onderzoek is. En aan Lithium-accu’s wordt veel onderzoek gedaan, omdat het opslaan van elektrische energie een kritiek punt is voor de verdere technische vooruitgang. Op dit moment kunnen we melden: Een toename van de capaciteit met een factor 3 of zelfs 15!
Dendrieten. Afbeelding: Rice University
Bij Rice University in de Verenigde Staten werken de onderzoekers aan een Lithium-metaal-accu met een drie keer zo grote capaciteit als gangbare Li-ion-accu’s. Dat is nogal wat! Het bijzondere is niet alleen het vergroten van de capaciteit, maar ook dat het werkingsprincipe de groei van dendrieten tegengaat, die normaal gesproken leiden tot kans op kortsluitingen met alle negatieve effecten, waarover we al zoveel hebben gehoord. De truc is dat een materiaal wordt bedekt met een laag koolstof-nanobuisjes met metallisch lithium met een heel grote oppervlakte. Het resultaat is een veiliger accu met een capaciteit van 3,351 Ah/g. Met het prototype worden al 500 laadcycli gehaald bij een restcapaciteit van 80 %.
Opbouw van de Li-Air-accu. Afbeelding: NIMS
Bij het Japanse NIMS (National Institute for Materials Science) wordt gewerkt aan Lithium-lucht-accu’s. Hier wordt zelfs al gesproken over een 15 maal grotere capaciteit dan bij conventionele Li-accu’s. Dat zet nog veel meer zoden aan de dijk. Li-Air-accu’s hebben in principe een veel grotere energiedichtheid, omdat er veel minder elektrodemateriaal wordt gebruikt. Maar als de in het lab bereikte capaciteit, een verbluffende 30 mAh/cm², ook in de industriële praktijk haalbaar blijkt, zou dat werkelijk sensationeel zijn. Ook hier wordt de enorme oppervlakte van koolstof-nanobuisjes gebruikt als elektrodemateriaal. Op dit moment wordt echter nog gewerkt aan het omzetten van het proces naar „echte“ accucellen met een grote energiedichtheid en aan het probleem van het uitfilteren van ongewenste substanties uit de lucht.
