Nieuwe natriumbatterij kan lithium-ion uit de markt drukken: 10 keer goedkoper én razendsnel
In dit artikel:
Een internationaal team onder leiding van Lingnan University (Hongkong) heeft volgens een artikel in Advanced Energy Materials een eenvoudige maar effectieve oplossing gevonden voor het grootste euvel van natriumbatterijen: instabiele afzetting van natrium die tot dendrieten, kortsluiting en capaciteitsverlies leidt. Door de zoutconcentratie in de elektrolyt sterk te verhogen, depositeren natriumionen veel gelijkmatiger, waardoor anode‑vrije cellen stabieler, veiliger en veel sneller opladen.
In laboratoriumtests bereikten de nieuwe natriumbatterijen een kritische stroomdichtheid van meer dan 20 mA cm⁻² en een laadsnelheid van 10C — wat opladen in minuten in plaats van uren mogelijk maakt. Na 500 cycles bleef ruim 70% van de capaciteit behouden, een opmerkelijk resultaat voor een nog jonge technologie. De aanpak gebruikt geen exotische materialen of complexe coatings, maar alleen een aanpassing in de elektrolytchemie, wat de kans vergroot dat het sneller opgeschaald kan worden.
De voordelen zijn flink: natrium is overvloedig (ook in zeewater) en veel goedkoper dan lithium, waardoor zowel elektrische voertuigen als grootschalige energieopslag substantieel goedkoper zouden kunnen worden. Bovendien zijn de cellen veiliger in productie en transport omdat volledig ontladen cellen geen metallic natrium bevatten, wat brand- en explosierisico’s vermindert. Zoals mede-auteur professor Li Liangliang het samenvat: “Onze nieuwe anode‑vrije natriumbatterij vervangt lithium door natrium, een overvloedige en betaalbare grondstof.”
Er blijven echter aandachtspunten. De levensduur moet verder verbeteren om echt te concurreren met lithium‑ion; sterk geconcentreerde elektrolyten zijn duurder en minder goed geleidbaar; en natrium heeft per kilogram een lagere energiedichtheid dan lithium, wat vooral voor voertuigen een beperking kan vormen. Die knelpunten bepalen of de uitvinding op termijn lithium‑ion echt kan verdringen.
Samengevat: met een verrassend simpele wijziging in de elektrolyt laat deze studie zien dat natriumbatterijen veilig en razendsnel oplaadbaar kunnen worden en veel goedkoper te produceren zijn. Als de prestaties en opschaalbaarheid verder verbeteren, kan natrium een belangrijke rol spelen in de energietransitie en de dominantie van lithium‑ion uitdagen.