'Vergeten' batterijtechniek uit 1900 is nu sneller dan lithium-ion en gaat 30 jaar mee

In dit artikel:

Een internationaal team onder leiding van onderzoekers van UCLA heeft een nieuw type nikkel‑ijzerbatterij gepresenteerd dat oude ideeën uit de tijd van Edison combineert met moderne nanotechnologie en biologische sjablonen. Het prototype laadt binnen enkele seconden volledig op en doorstaat meer dan 12.000 laadcycli — volgens de onderzoekers genoeg voor meer dan dertig jaar dagelijks gebruik. De sleutel is het gebruik van metalen nanoclusters van minder dan 5 nanometer, waarvan er duizenden in de breedte van een mensenhaar passen, waardoor het elektrodenoppervlak enorm toeneemt en bijna elk atoom kan meedoen aan de reactie.

Voor de constructie gebruiken de wetenschappers 2D‑graphene (graphene oxide) en eiwitten uit rundvleesproductie als biologische sjablonen. Die materialen worden verhit en omgezet in een lichtgewicht aerogel (voor 99% uit lucht), met een poreuze structuur die ionen korte afstanden laat afleggen en veel bindingsplaatsen biedt. Dit verklaart zowel de extreem snelle laad‑ en ontlaadsnelheid als de lange levensduur van de cellen.

Historisch bouwt dit voort op de nikkel‑ijzerbatterijen van Thomas Edison rond 1900, die destijds werden gezien als alternatief voor de beperkte bereikbaarheid van vroege elektrische auto’s maar nooit doorbraken. Het nieuwe ontwerp lost veel oude beperkingen op, hoewel de energiedichtheid nog achterblijft bij die van moderne lithium‑ionbatterijen. Daardoor is de technologie voorlopig vooral interessant voor toepassingen waar snelheid en duurzaamheid belangrijker zijn dan compacte energieopslag, zoals het bufferen van overtollige zonne‑ of windenergie, noodstroom voor datacenters en ziekenhuizen, en voor het stabiliseren van het elektriciteitsnet.

De onderzoekers experimenteren met andere metalen en natuurlijke polymeren om rundvleeseiwitten te vervangen, wat opschaling goedkoper en duurzamer moet maken. Medeonderzoeker Maher El‑Kady zegt hierover: “Deze technologie kan de levensduur van batterijen met tientallen jaren verlengen. Dat maakt het ideaal voor het opslaan van hernieuwbare energie of voor directe noodstroom, zonder dat de kosten voor infrastructuur fluctueren.”

Als de productie succesvol opgeschaald kan worden en de energiedichtheid verbeterd, heeft deze hernieuwde Edison‑chemie het potentieel om grote delen van de energieopslagmarkt te veranderen, vooral bij grootschalige en kritieke toepassingen.