Innovatie / Nieuwe sodiumbatterij voor elektrische auto’s

Ondanks zijn 94 jaar blijft John Goodenough de batterijtechnologie vooruitstuwen. Een van zijn recente ontdekkingen zou het rijbereik en het gebruiksgemak van elektrische auto’s kunnen verbeteren. Het werk van deze professor van de universiteit van Austin in het Amerikaanse Texas rond kobaltoxide kathodes in 1980 maakte de ontwikkeling mogelijk van de lithium-ionbatterij die vandaag door zowat alle elektrische auto’s wordt gebruikt. Met een team van onderzoekers onder leiding van zijn collega Maria Helena Braga stelde hij onlangs een nieuwe oplossing voor met semigeleiders in glas en sodium. De batterijen die daarmee worden gemaakt, zijn tegelijk krachtiger, gemakkelijker te laden en bieden geen explosiegevaar wanneer ze overladen worden. Ze werken bovendien erg goed bij lage temperaturen.

Wat er verandert

Het eerste voordeel van deze uitvinding is dat ze bijna geen lithium meer bevatten, wat een zeldzaam materiaal is dat veel kost bij de ontginning. De cellen van dit nieuwe type werken met sodium, dat erg gemakkelijk kan worden gewonnen uit zeewater of ondergrondse zoutmijnen, gecombineerd met kalium en (toch nog een beetje) lithium. De vloeibare elektrolyten die vandaag in lithium-ionbatterijen worden gebruikt, zijn vervangen door glazen elektrolyten. Die zijn een uitvinding van Dr. Maria Helena Braga uit Porto (Portugal), die ondertussen met professor Goodenough is gaan samenwerken in Austin. Dankzij haar uitvinding verdwijnt het risico op lekken van de explosieve vloeistof volledig. Bovendien vermijdt de technologie dat dendrieten ontstaan rond de elektrodes als de cellen te snel worden geladen. En daardoor verslijten de batterijen minder snel, omdat kortsluitingen als gevolg van teveel dendrieten worden vermeden.

Opslagcapaciteit

Uit laboratoriumtests van de teams van de universiteit van Austin is gebleken dat de energiedichtheid minstens drie keer zo groot is als die van een hedendaagse lithium-ionaccu. De onderzoekers konden bovendien aantonen dat de cellen zonder probleem meer dan 1.200 laad- en ontlaadcycli aankunnen. Dat laden gaat bovendien veel sneller dan met de huidige technologie. Een ander veelbelovend argument: deze batterij kan zonder echt vermogensverlies werken bij temperaturen van -20 tot 60 graden Celsius. We moeten echter nog niet te vroeg victorie kraaien. De technologie verkeert nog in een experimenteel stadium en het zal waarschijnlijk nog tien jaar duren voor ze commercieel bruikbaar is. Maar ze laat ons wel hopen dat de elektrische auto’s van de toekomst veel minder beperkingen zullen kennen dan die van vandaag.