12 sep. 2011
1 minuut
Een nieuwe polymeergel kan de volgende sprong voorwaarts betekenen voor lithiumbatterijen. De gel vervangt het brandbare en gevaarlijke vloeibare elektrolyt dat nu gebruikt wordt in de meeste lithiumaccu’s. Onderzoekers van de University of Leeds hopen dat hun ontwikkeling leidt tot kleinere, goedkopere en veiliger gadgets. Ook laptops kunnen lichter gemaakt worden en elektrische auto’s efficiënter worden.
In 2006 moest computerfabrikant Dell vier miljoen laptopbatterijen terughalen wegens mogelijk ontbrandingsgevaar. Dell verving de accu’s door exemplaren met elektrodes die minder vermogen leverden, maar die accu’s waren flink wat groter. De omvang van de meeste laptops wordt ook nu nog voornamelijk bepaald door de grootte en het gewicht van de accu.
Elektrische auto’s
Oververhitting van de accu is ook een probleem bij elektrische auto’s. In het ontwerp van zo’n accu worden versterkt stalen behuizingen, meerdere stoppen en circuits gebruikt om de batterij tijdens het opladen te beschermen. Dit draagt allemaal bij aan de kosten, het gewicht en het rendement van elektrische auto’s.
Oververhitting
De nieuw ontwikkelde gelbatterijen zouden moeten voorkomen dat er een thermische kettingreactie kan plaatsvinden. Tijdens zo’n uit de hand gelopen reactie kan de temperatuur in een batterij oplopen tot honderden graden Celcius, en vat de batterij vlam. De onderzoekers in Leeds beloven dat hun gelbatterijen net zo veilig zijn als polymeerbatterijen, net zo goed presteren als batterijen met een vloeibare vulling, maar toch 10 tot 20% minder kosten.
Verbeterde formule
De succesformule zit hem in een mengsel van een rubberachtig polymeer met een geleidend vloeibaar elektrolyt, waardoor een dunne flexibele gellaag ontstaat tussen de elektroden van de batterij. "De polymeergel lijkt op een vaste film, maar bevat in werkelijkheid ongeveer 70% vloeibaar elektrolyt", legt professor Ian Ward van de University of Leeds uit.
Veiligheid
"Veiligheid is van groot belang bij lithiumbatterijen. Conventionele lithiumbatterijen gebruiken elektrolyt was gebaseerd is op organische vloeistoffen; dit is wat je ziet branden in beelden van ontvlamde lithiumbatterijen. Door het vervangen van het vloeibare elektrolyt door een polymeergel, of gel-elektrolyt, wordt de veiligheid bevorderd en ontstaat er een ‘solid-state’ brandstofcel", aldus professor Peter Bruce van de University of St Andrews, die zelf niet bij het onderzoek was betrokken.
Anderen lazen ook
