Met de toenemende elektrificatie van de samenleving groeit ook de behoefte aan steeds krachtigere batterijen. LeydenJar Technologies, een Nederlandse spin-off van het TNO, heeft nu een nieuwe anode ontwikkeld. Daardoor zal naar hun zeggen ‘de batterij-industrie drastisch veranderen’.
Zuiver silicium in plaats van koolstof
Zuiver silicium wordt gewonnen uit siliciumdioxide (SiO2), een van de meest voorkomende verbindingen op aarde. Het komt meestal voor als zand.
Tot nu toe konden anoden slechts met een kleine hoeveelheid silicium worden geproduceerd, omdat ze voornamelijk op basis van koolstof waren. Silicium heeft echter als anodemateriaal de tienvoudige capaciteit van koolstof. Door een methode die is afgeleid van de technologie die wordt gebruikt voor de productie van zonnecellen (plasmaverbeterde chemische dampdepositie of PECVD), is LeydenJar er voor het eerst in geslaagd om anoden in lithium-ionbatterijen 100 procent silicium te maken.
Batterijcel is een ‘plug-in’-oplossing
Deze doorbraak biedt twee doorslaggevende voordelen, benadrukt de onderneming. Batterijen met een 70 procent hogere energiedichtheid (1350 Wattuur per liter; Wh/L) en 62 procent minder CO2-uitstoot.
Een ander belangrijk detail is dat de nieuwe technologie de productiekosten niet opdrijft en een ‘plug-in’ oplossing is voor bestaande accu-fabrikanten. Deze zuivere siliciumanoden worden in één procesgang geproduceerd op een roll-to-roll PECVD-machine op de High Tech Campus in Eindhoven.
‘Prestaties kunnen nog aanzienlijk beter’
De geteste batterijen bestaan uit gewoon in de handel verkrijgbare materialen zoals NMC 622-kathodes en silicium-anodes. Aan het begin van de levensduur van de batterij was de energiedichtheid 1350 Wh/L, ‘waarbij deze cellen een cyclusduur hebben van meer dan 100 oplaadcycli, benadrukken de uitvinders. LeydenJars CTO Yiseop Ahn verwacht de prestaties van de oplaadcyclus aanzienlijk te kunnen verbeteren.
Slimme en eenvoudige oplossing
“Het belang van de batterijcapaciteit is enorm. Elektrisch rijden, slimmere smartphones, elektrisch vliegen. Alles en iedereen wacht op betere batterijen”, zegt oprichter en CEO Christian Rood. “Onze oplossing is slim en eenvoudig te integreren. En er zijn geen extra kosten. We nodigen iedereen uit om de voordelen van LeydenJar’s silicium anodes te ervaren.
De in Eindhoven gemaakte proefserie batterijen is uitgebreid getest door de Scandinavische keuringsinstantie DNV GL. Ze zijn succesvol honderd keer opgeladen met 1350 Wattuur per liter batterij.
De revolutionaire anode is al klaar voor productie. LeydenJar bereidt zich nu al voor op een massale uitbreiding van de productiecapaciteit in de komende jaren.
Meer artikelen over batterij-technologie lees je via deze link.
Lees hier IO-artikelen over solid state batterijen.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
