Tesla ontwikkelt batterij die meer dan 100 jaar meegaat

In een Canadees laboratorium is een oplaadbare batterij ontwikkeld die meer dan 100 jaar meegaat

Oplaadbare batterijen die meer dan 100 jaar meegaat

Dat is het doel van batterijonderzoeker Jeff Dahn, verbonden aan autofabrikant Tesla. Met een team van de Dalhousie University in Canada beschreef hij onlangs hoe de levensduur van een batterij kan worden verlengd tot meer dan 100 jaar met de juiste dosis nikkel, mangaan en kobalt en enkele ontwerpwijzigingen. Zulke krachtige batterijen kunnen zelfs onze stroom verbruiken, zodat er overdag, wanneer iedereen achter de computer zit, tv kijkt en kookt, niet te veel hoeft te worden aangevoerd. 100 jaar levensduur bij 25 graden Na zijn carrière te hebben gewijd aan oplaadbare lithium-ionbatterijen, heeft Jeff Dahn, 65, zojuist zijn nieuwste bevindingen gepresenteerd in JES, een peer-reviewed tijdschrift voor elektrochemie. Daarin beschrijven hij en zijn team hoe hun gemodificeerde nikkelbatterijen een hogere energiedichtheid – en dus efficiëntie – bereiken dan de lithium-ijzerfosfaatbatterijen (LFP) die momenteel gangbaar zijn in de automobielindustrie, onder meer vanwege hun lagere kosten en een lange levensduur.

Nieuw ontwerp

In hun lithium-nikkel-mangaan-kobalt-oxide (NMC) batterij vervingen de onderzoekers een ontwerp met meerdere siliciumkristallen in de kathode door een enkel grafietkristal om oxidatie in de batterij te voorkomen. De batterij is gedurende 4,5 jaar dagelijks getest bij verschillende elektrische spanningen en temperaturen tot 70 ° C. De resultaten worden vergeleken met vergelijkbare metingen op onder meer LFP-batterijen. Rijd 6,4 miljoen km zonder de batterij te beschadigen Duidelijke conclusie: Naast een hogere energiedichtheid kunnen NMC-batterijen ook optimaal functioneren bij 3,8 volt in plaats van de gebruikelijke 4,2 volt of meer. De lagere spanning vermindert het risico op oxidatie en zorgt voor een theoretische levensduur van 100 jaar als de batterijtemperatuur op 25°C blijft. Het nadeel zijn de kosten, die momenteel hoger zijn dan die van conventionele batterijproductie.

Voor familiegebruik Dus hoewel de resultaten veelbelovend zijn, is de 100 jaar oude batterij nog steeds een stomp. En ondanks de nauwe samenwerking met Tesla, zijn er nog steeds uitdagingen om superkracht van de batterij naar de motor over te brengen, zodat een elektrisch voertuig voor onbepaalde tijd kan worden gereden.

160 rondjes om de aarde op de evenaar

Eerder dit jaar bleek dat dit type batterij in theorie een auto 6,4 miljoen kilometer van stroom zou kunnen voorzien. Dat is 160 rondjes om de aarde op de evenaar en laadt 12.000 keer op. De batterij van een typische elektrische auto begeeft het meestal na 800 oplaadbeurten en meer dan 300.000 km. Volgens de onderzoekers zouden hun duurzame batterijen in de nabije toekomst voor meer dan alleen elektrische auto’s kunnen worden gebruikt. In tijden van dure elektriciteit kan een huishouden bijvoorbeeld de accu overdag gebruiken, dan kan de NMC-accu ’s nachts ontelbare keren worden opgeladen.

Nu de totale batterijproductie tussen 2020 en 2030 vervijfvoudigd is en de snelle ontwikkeling van zonnecellen en andere milieuvriendelijke energieopslagmethoden, moeten we de komende tien jaar in staat zijn om energie effectief en goedkoop op te slaan voor gezinnen.