Keramiek redt de lithium-luchtbatterij
De huidige lithium-iontechnologie loopt tegen haar limieten aan. De ruimte voor graduele verbeteringen begint stilaan op te geraken en de huidige batterijtechnologie is de limiterende factor in veel elektronica, van je smartphone tot elektrische wagens.
Lucht
Onderzoekers zijn dan ook naarstig op zoek naar de opvolger van de klassieke lithium-ionbatterij, en er staan al wat kandidaten in de wachtrij. Een nieuwkomer in die rij is een veilige versie van de lithium-luchtbatterij, weet Computerworld UK.
Li-luchtbatterijen gebruiken oxidatie van lithium aan de anode en reductie van zuurstof aan de kathode om stroom op te slaan. Het idee voor de batterij bestaat sinds de jaren ’70, maar vanwege praktische bezwaren blijft een doorbraak tot vandaag uit. Dat is jammer, want de technologie is tien keer efficiënter dan Li-ion.
Li-lucht is niet stabiel. Li-ion is dat ook niet, maar de risico’s bij een degelijk gebouwde batterij zijn praktisch nihil. Om li-lucht een duurzame optie te maken in hedendaagse elektronica is er echter een grote doorbraak op het gebied van veiligheid nodig. Onderzoekers aan het Nationaal Laboratorium van Oak Ridge in de VS denken die nu gevonden te hebben.
Keramiek
Een keramisch materiaal, LLZO gedoopt, maakt lithium-lucht plots een stuk veiliger. Het materiaal stabiliseert de batterij, specifiek tijdens het afgeven van stroom. De toepassing van de technologie zit nog in een hoogst experimenteel stadium, maar volgens de onderzoekers biedt LZZO de mogelijkheid aan andere onderzoekers om li-lucht te verfijnen en eindelijk commercieel interessant te maken.
De doorbraak van de Amerikaans onderzoekers is de zoveelste in een rij van onderzoek naar alternatieven voor lithium-ion. Al het onderzoek bevindt zich in een pril stadium. Slechts één doorbraak lijkt een oplossing te kunnen bieden op de korte termijn: Japanners ontwikkelden een nieuws soort anode die li-ion-batterijen twintig keer efficiënter maakt.
Natuurlijk is het goed dat het batterijprobleem van alle kanten benaderd wordt. Als consument lijkt het echter stilaan tijd dat onderzoekers dezelfde keuze maken, zodat we eindelijk smartphones en smartwatches kunnen kopen die meer dan één dag meegaan. Of elektrische wagens die het bereik van een conventionele auto halen.
