Toevallige ontdekking maakt volledige vaste-stof-batterij mogelijk

26 oktober 2014, 23:00
Toevallige ontdekking maakt volledige vaste-stof-batterij mogelijk
Toevallige ontdekking maakt volledige vaste-stof-batterij mogelijk

Scheikundigen van de Universiteit Utrecht hebben een vaste stof ontdekt die bij kamertemperatuur verrassend goed lithium-ionen geleidt. Hiermee is de weg geopend voor de ontwikkeling van lithium-batterijen die volledig uit een vaste stof bestaan. Volledige vaste- stof-batterijen zijn interessant omdat ze niet de organische vloeistof bevatten die nu in lithium-batterijen voor het ionentransport zorgt. Door deze organische vloeistof zijn batterijen brandbaar en kunnen ze lekken. Bovendien kan de vloeistof verdampen of reageren, waardoor de levensduur van de batterijen wordt beperkt. Volledige vaste-stof lithium-batterijen bieden bovendien de mogelijkheid om pure lithium-elektroden te gebruiken in plaats van elektroden van lithium-composiet. Hierdoor neemt de energiedichtheid toe, zodat de batterijen kleiner en lichter kunnen worden.  
 
De Utrechtse scheikundigen ontdekten een manier om de vaste stof lithiumboorhydride (LiBH4) bij kamertemperatuur duizend keer zo geleidend te maken. Dat gebeurde bij toeval, in hun onderzoek naar materialen om waterstof reversibel op te slaan. Eén van de onderzochte materialen was LiBH4 dat werd opgesloten in de minuscule poriën van een nanosilica-spons.
Op het grensvlak van LiBH4 en silica ontstaat een soort snelweg voor lithium-ionen. Door het LiBH4 in een nanosilica-spons te stoppen, wordt een groot grensvlak gecreëerd en is de geleiding bij kamertemperatuur ineens duizend keer hoger dan normaal.

De resultaten van het onderzoek werden op 21 oktober 2014 gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Functional Materials.

Illustratie: Christopher Ege

Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items