Li-ion-accu’s die optimaal werken bij 95 °C

23 augustus 2016, 16:37
Source: Van den Broek J, Afyon S, Rupp JLM: Interface-Engineered All-Solid-State Li-Ion Batteries Based on Garnet-Type Fast Li+ Conductors. Advanced Energy Materials 2016, 1600736, doi:
Source: Van den Broek J, Afyon S, Rupp JLM: Interface-Engineered All-Solid-State Li-Ion Batteries Based on Garnet-Type Fast Li+ Conductors. Advanced Energy Materials 2016, 1600736, doi:
Veel laboratoria houden zich bezig met het verminderen en zelfs elimineren van het risico op ongelukken dat het gebruik van Li-ion-accu’s met zich meebrengt, door over te stappen op vaste elektrolyten. Onderzoekers van de Technische Universiteit van Zürich (ETH) maken hierbij gebruik van vaste materialen die zelfs bij hoge temperaturen niet ontbranden. Dit betekent een belangrijke dubbele vooruitgang ten opzichte van de huidige Li-ion-types waarin brandbare gel is verwerkt, want niet alleen verdwijnt het risico op ongelukken, maar ook worden er minder beperkingen aan de vormgeving gesteld.
Een van de problemen is het verkrijgen van een optimale circulatie van elektronen tussen de elektroden en het elektrolyt. De oplossing van de Zwitserse onderzoekers heeft betrekking op de interface tussen de materialen en bestaat uit het gebruik van lithium-garnet, een kristallijn materiaal dat bekend staat om zijn goede geleiding van lithiumionen. Op het poreuze oppervlak van het vaste elektrolyt wordt het materiaal van de negatieve pool in dik-vloeibare vorm aangebracht, dringt door in de poriën en wordt vervolgens bij een temperatuur van 100 graden in vaste vorm gebracht, ondenkbaar met een vloeibaar elektrolyt. De truc met het poreuze oppervlak heeft het voordeel dat deze het contactgebied tussen de negatieve pool en het elektrolyt aanzienlijk vergroot en daarmee het laadproces versnelt. De zo verkregen accu’s werken bij kamertemperatuur, maar hun optimale werktemperatuur is 95 °C en hoger. Ze zouden dus kunnen worden ingezet voor de opslag van energie uit een centrale terwijl ze - om op hoge temperatuur te blijven – de warmte recyclen die door een  nabijgelegen industriële installatie wordt geproduceerd.
Een ander voordeel van dit procedé ligt in de mogelijkheid om accu’s in dunnefilmtechniek te maken, direct integreerbaar op chips. En dat biedt enorme perspectieven. 
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items