NTU

Doorbraak: nieuwe batterij herlaadt elektrische auto 20 keer sneller

Wetenschappers hebben een nieuwe batterij ontwikkeld die tot 70 procent herladen kan worden in amper twee minuten. De batterij heeft ook een langere levensduur: tot meer dan 20 jaar. Verwacht wordt dat dit de 'next big thing' wordt in de batterijentechnologie. Vooral voor elektrische voertuigen kan de impact groot zijn. Die hebben nu nog te kampen met lange herlaadtijden van meer dan vier uur.

De nieuwe generatie van lithium-ionbatterijen zullen elektrische wagens 20 keer sneller herladen dan de huidige technologie. Bovendien wordt het herhaaldelijk vervangen van de batterij overbodig. De nieuwe batterij zal meer dan 10.000 keer herladen kunnen worden, 20 keer meer dan de 500 laadcycli van de batterijen van vandaag.

De veelbelovende batterij is ontwikkeld door onderzoekers van de technologische universiteit van Nanyang in Singapore. De wetenschappers vervingen het traditionele grafiet dat gebruikt wordt voor de negatieve pool door een gel van titaandioxide, een goedkoop en veilig materiaal dat overvloedig in de grond aanwezig is. Het wordt veel gebruikt als voedingssupplement of in zonnebrandolies om schadelijke UV-stralen te absorberen.

Ultradunne buisjes

De onderzoekers ontwikkelden een eenvoudige methode om titaandioxide om te vormen tot ultradunne buisjes, duizend keer dunner dan de diameter van een menselijk haar. Deze structuur helpt de chemische reacties in de batterij te versnellen, waardoor ze supersnel kan laden.

De nieuwe technologie werd gepubliceerd in het vakblad Advanced Materials.

Professor Rachid Yazami, die 34 jaar geleden mee aan de wieg stond van de grafietanode die vandaag in de meeste lithium-ionbatterijen gebruikt wordt, noemt de nieuwe uitvinding van professor Chen Xiaodong de volgende grote stap in de batterijtechnologie. "Hoewel de kosten van lithium-ionbatterijen aanzienlijk verminderd zijn en de prestaties verbeterden sinds de commercialisering in 1991, is er omwille van nieuwe toepassingen nood aan verbetering."

Hoewel lithium-ionbatterijen beter presteren sinds de commercialisering in 1991, is er omwille van nieuwe toepassingen nog nood aan verbetering

Rachid Yazami, professor

Ruimte daarvoor is er vooral in de vermogensdichtheid, die rechtstreeks verband houdt met de snelheid van het laden. "Een auto voltanken, duurt vijf minuten, terwijl een elektrische auto nu langer dan vier uur moet laden. Met onze nanotechnologie kan je de actieradius van je wagen in vijf minuten gevoelig verhogen. Even belangrijk is dat we de afvalberg van weggegooide batterijen drastisch kunnen verkleinen, want onze batterijen gaan tien keer langer mee dan de huidige."

Professor Chen heeft een subsidie aangevraagd om een prototype van de nieuwe batterij te bouwen. Hij verwacht dat een nieuwe generatie snel ladende batterijen over twee jaar op de markt kan komen.

We kunnen de afvalberg van weggegooide batterijen drastisch verkleinen, want onze batterijen gaan tien keer langer mee dan de huidige

Chen Xiaodong, professor

Lees meer