Zuid-Koreaanse uitvinding haalt dubbel zoveel energie uit dezelfde batterij: nieuwe technologie verpulvert alle records
In dit artikel:
Een Zuid-Koreaans onderzoeksconsortium van POSTECH, KAIST en Gyeongsang National University (onder leiding van Soojin Park en Dong-Yeob Han) publiceerde recent in Advanced Materials een anode-vrije lithium-metaalbatterij die het energieniveau van huidige EV-batterijen vrijwel verdubbelt. De teamcellen bereikten een volumetrische energiedichtheid van 1.270 Wh/L, tegenover ongeveer 650 Wh/L voor gangbare lithium-ionaccu’s — een belangrijke maat omdat voertuigen vaak ruimte, niet volume, als beperkende factor hebben.
Het ontwerp elimineert de traditionele grafietanode: tijdens het opladen slaan lithiumionen direct neer op een koperen stroomcollector. Dat maakt meer plaats voor actieve materialen, maar anode-vrije systemen worstelen al jaren met ongelijkmatige lithiumafzetting en dendrieten — naaldachtige structuren die separators kunnen doorboren en kortsluiting veroorzaken — plus snelle degradatie van het lithiumoppervlak bij cyclen.
Het Zuid-Koreaanse team loste deze problemen op met een tweedelige strategie: een Reversible Host (RH) — een polymeermatrix met gelijkmatig verdeelde zilver-nanodeeltjes — die lithium naar gebalanceerde depositiepunten leidt, en een Designed Electrolyte (DEL) die een stabiele interfacielaag van Li₂O en Li₃N vormt. Deze combinatie remt dendrietvorming af, behoudt ionenmobiliteit en beschermt tegen snelle capaciteitsschade.
Onder realistische condities (areale capaciteit 4,6 mAh/cm², stroomdichtheid 2,3 mA/cm²) behielden de cellen na 100 cycli nog 81,9% van hun capaciteit met een gemiddelde Coulomb-efficiëntie van 99,6%. Cruciaal: de tests werden uitgevoerd in pouch-cellen bij lage elektrolytinhoud en geringe stapeldruk, factoren die commercieel relevante lichtgewicht en eenvoudigere fabricage suggereren.
De potentiële impact is groot: bijna twee keer zoveel energie binnen hetzelfde volume kan EV’s verder laten rijden, het gewicht verminderen en koudeweerbestendigheid verbeteren. Tegelijk blijven praktische uitdagingen bestaan voordat grootschalige productie mogelijk is — lange-termijnlevensduur, veiligheid bij tientallen duizenden cycli, schaalbaarheid van materialen en kostenreductie moeten nog worden aangetoond. Niettemin wijst deze studie op een plausibele route naar lichtere, krachtigere en efficiëntere batterijen voor elektrische voertuigen.