Nieuwe natriumbatterij behoudt na 1.000 laadcycli ruim 90 procent van capaciteit

In dit artikel:

Onderzoekers onder leiding van professor Chan-Jin Park van de Chonnam National University in Zuid-Korea hebben een nieuw elektrolyt ontwikkeld voor natriummetaalbatterijen. Het materiaal bestaat uit natriumperchloraat, N-isopropylacrylamide en succinonitril. Tijdens de productie polymeriseert het elektrolyt tot een stevige, lekbestendige laag die natriumionen toch goed doorlaat.

De technologie moet twee belangrijke problemen van natriummetaalbatterijen aanpakken: de sterke reactie van natriummetaal met vloeibare elektrolyten en de vorming van dendrieten, die kortsluiting kunnen veroorzaken. In tests met een batterijcel met een natriummetaalanode en natriumvanadiumfosfaatkathode bleef 90,4 procent van de oorspronkelijke capaciteit behouden na 1.000 laadcycli bij 2C. Bij 30 graden Celsius bedroeg de ionengeleidbaarheid 1,39 millisiemens per centimeter.

Ook bleef het grensvlak tussen de elektroden en het elektrolyt stabiel tijdens langdurig laden en ontladen. Een flexibele pouchcel bleef bovendien een ledlampje voeden nadat deze was gevouwen en ingeknipt. De elektrolyt bleek moeilijk ontvlambaar, al is daarmee niet bewezen dat de batterij volledig brandveilig is.

Omdat natrium goedkoop en ruim beschikbaar is, kan de technologie vooral interessant zijn voor grootschalige opslag bij bijvoorbeeld zonne- en windparken. De resultaten, gepubliceerd in Energy Storage Materials, betekenen nog geen snelle marktintroductie: de onderzoekers moeten de werking in grotere cellen en de economische haalbaarheid nog aantonen.