Veelbelovende lithium-metaalbatterij haalt 467 Wh/kg dankzij slimme ingreep

In dit artikel:

Onderzoekers van de Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) hebben een anodevrije lithium-metaalbatterij ontwikkeld met een energiedichtheid van 467 Wh/kg. In plaats van een traditionele anode gebruikt de cel een dunne koperen stroomcollector, waardoor minder inactief materiaal nodig is en de accu lichter en compacter kan worden.

Anodevrije batterijen hebben echter last van ongelijke lithiumafzetting op koper. Daardoor kunnen dendrieten ontstaan die kortsluiting veroorzaken, terwijl een instabiele beschermlaag bovendien lithiumverlies en snelle slijtage in de hand werkt. Het team van professor Minhua Shao gebruikte daarom een additief met zilverionen en anionen. Dat zorgt voor een gelijkmatigere lithiumafzetting, een stabielere beschermlaag en een quasi-vaste gel die het contact tussen elektrode en elektrolyt verbetert.

Een experimentele pouchcel behaalde 467 Wh/kg. Een afzonderlijke knoopcel behield na 200 laadcycli 90 procent van haar capaciteit. Omdat die resultaten met verschillende celconfiguraties zijn bereikt, is de technologie nog niet klaar voor elektrische auto’s. Langdurige cyclustests, veiligheidsonderzoek en opschaling zijn eerst nodig. Toch wijst de studie, gepubliceerd in Nature Communications, op een mogelijke route naar lichtere batterijen voor elektrische voertuigen en energieopslag.