Nieuwe batterij met dubbele actieradius bestand tegen extreme kou en hitte

Kou en hitte zijn slecht voor batterijen. Het kan de levensduur verkorten en de opslagcapaciteit en de laadsnelheid beïnvloeden. Nu we door klimaatverandering steeds vaker te maken krijgen met extremere temperaturen, hebben onderzoekers uit San Diego daar iets op bedacht.

Vrieskou en extreme hitte

Ze ontwikkelden een nieuw type batterij die goed werkt bij vrieskou (-40 graden Celsius) en extreme hitte (50 graden Celsius). Uit de testritten bleek dat de hittebestendige batterijen bij een temperatuur van 50 graden Celsius tot wel 116 procent van hun energiecapaciteit behielden. Bij -40 graden Celsius was dat 87,5 procent.

Dat de batterij juist goed werkt in warme en in koude omgevingen komt door het type elektrolyt dat de onderzoekers gebruikten. De elektrolyt is een vloeistof waarin de geladen lithiumdeeltjes bewegen van de ene naar de andere elektrode. Maar bij hoge temperaturen kan de vloeistof bederven, waardoor de batterij steeds minder goed werkt. “Dit is ook waarom je je telefoon beter niet te lang in de zon kan laten liggen”, zegt elektrotechnicus Wouter Robers tegen Kijk Magazine.

Tot twee keer meer energie opslaan

De elektrolyt in de nieuwe batterij is gemaakt met lithiumzout en dibutylether. Dat laatste heeft een bijzonder kenmerk: het bindt zich zwakjes met lithiumionen. Dat betekent dat dibutylether de lithiumionen gemakkelijk kunnen loslaten terwijl de batterij werkt. Deze ‘zwakke moleculaire interactie’, zoals de onderzoekers het noemen, blijkt betere batterijprestaties op te leveren.

Zwavel in plaats van kobalt

De batterij kan tot twee keer meer energie per kilogram opslaan dan de huidige lithium-ion batterijen. Dat komt doordat er zwavel wordt gebruikt in plaats van kobalt. Dat betekent dat de actieradius van elektrische auto’s zou kunnen verdubbelen. En er zit nog een voordeel aan: zwavel is in overvloed aanwezig in tegenstelling tot kobalt.

Lees ook: De Duitse start-up Theion zegt dat het een zwavelbatterij kan produceren die qua prijs competitief is met de lithium-ion batterij.

De volgende stap is om de batterijchemie op te schalen en de batterij te optimaliseren. Wanneer de batterij klaar voor de markt is, is nog niet bekend.