Meer inzicht in bewegende ionen leidt tot betere batterijen

Onderzoekers van de Universiteit van Cambridge hebben in een studie de bewegingen van lithium-ionen in een batterij onderzocht. De resultaten kunnen een nieuw tijdperk inluiden, omdat de onderzoekers denken dat deze recente vooruitgang kan leiden tot batterijen met een groter bereik en snellere oplaadtijden, aldus de universiteit in een persbericht.

Lithium is een chemische component die essentieel is voor de werking van batterijen. Wanneer een batterij bijna leeg is, kan men een verzadiging van lithium aan de oppervlakte en een gebrek aan actieve deeltjes in de kern vaststellen. Deze afwezigheid van lithium resulteert in een afname van de batterijcapaciteit.

Duitse onderzoekers zijn een sterke en stabiele lithium-metaal accu op het spoor

Onderzoekers van het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) en het Helmholtz Institut Ulm hebben een lithium-metaal accu ontwikkeld met een hoge energiedichtheid.

Uniek patroon

Het onderzoek van de Britse universiteit probeerde de stroom van lithiumionen te volgen om dat probleem te begrijpen. Het ontdekte een uniek en niet-uniform patroon van ionendeeltjes tijdens de werking van de batterij. Door de interacties tussen de ionen te analyseren, begrijpen de wetenschappers nu waarom kathodematerialen na de eerste ontlading tien procent van hun capaciteit verliezen. Het resultaat van dat onderzoek kan gevolgen hebben voor vele industrieën.

Zo worden nikkelrijke lithiumoxiden veel gebruikt in batterijen voor elektrische auto’s. Het transport van lithium-ionen tijdens de gebruiksomstandigheden is echter nog steeds niet volledig bekend, wat de maximale prestaties van de batterijen beperkt. Daarom willen de onderzoekers uit Cambridge nu de levensduur van dergelijke batterijen voor de toekomst verbeteren.