Nieuwe 'droge' batterijtechniek maakt krachtigere en goedkopere EV's mogelijk

In dit artikel:

Onderzoekers van de University of Chicago hebben een solventvrije, droge productiemethode voor lithium-ion-elektroden ontwikkeld en de resultaten beschreven in Nature Energy. In plaats van het gangbare slurry-proces — waarbij actieve deeltjes, koolstofadditieven en bindmiddelen met toxische oplosmiddelen tot een vloeibare pasta worden gemaakt en daarna in energie-intensieve ovens gedroogd — wordt bij de nieuwe techniek geen vloeistof gebruikt. Dat scheelt niet alleen milieu- en gezondheidsproblemen, maar verandert ook de elektrode-eigenschappen zelf.

Belangrijk is dat de droge aanpak het mogelijk maakt dikkere en mechanisch stevigere elektroden te maken met een betere geleidbaarheid. De onderzoekers vonden bovendien een onverwacht synergetisch effect: de binder gaat in de droge structuur deels de koolstofoppervlakken bedekken, wat de reactiviteit van het koolstof bij hoge spanning vermindert. Dat leidt tot minder bijreacties, grotere stabiliteit en langere levensduur van de batterij — eigenschappen die droge processen tot nu toe vooral niet altijd lieten zien.

Voor de elektrische-voertuigensector betekent dit potentieel snellere laadtijden, hogere actieradius en lagere productiekosten, waardoor EV’s aantrekkelijker en goedkoper kunnen worden. Het team, waaronder professor Minghao Zhang en onderzoeker Meng, werkt verder aan het verfijnen van de microstructuur zodat lithiumionen vlotter kunnen bewegen; het uiteindelijke streven is batterijen die opladen bijna even snel mogelijk maken als tanken van een benzineauto. Als de methode opschaalbaar blijkt, kan ze zowel de milieu-impact van batterijproductie als de kostprijs en praktische aantrekkingskracht van EV’s substantieel verlagen.