Zoeken
Menu

De veelgebruikte Li-ion batterijen kunnen een stuk efficiënter worden gemaakt, stellen wetenschappers van Technische Universiteit Delft. Recent onderzoek werpt nieuw licht op het precieze gedrag van de lithium-ionen in de batterijen.

Hierdoor kunnen de populaire batterijen in de toekomst sneller geladen worden. Marnix Wagemaker, onderzoeker van het Reactor Instituut Delft, stelt dat de nieuwe inzichten direct toepasbaar zijn in de praktijk: “Eigenlijk is het een kant-en-klaar recept voor de producenten van batterijen om hun product te verbeteren.”

“Het probleem was altijd dat lithium-ionen met conventionele technieken niet goed in beeld zijn te brengen. Er was dus relatief weinig kennis over welke factoren er nu precies een rol spelen rond het laden en ontladen van de batterijen, en hoe je dat proces eventueel sneller en efficiënter zou kunnen maken”, aldus Wagemaker. “Wij denken daar nu verandering in te hebben gebracht door als eersten bij een gewone batterij Neutron Depth Profiling (NDP) toe te passen om de ionen (bewegingen) in kaart te brengen.”

Neutronen

De onderzoekers van TU Delft gebruikten neutronen om het onderzoek uit te voeren. “Als een afschoten neutron opgevangen wordt door een Li-ion, splitst dit in een tritiumkern en een heliumkern. Die twee deeltjes kunnen we vervolgens detecteren, waaruit we kunnen afleiden hoe de Li-ionen zich bewegen in de batterij”, vervolgt Wagemaker op de website van de universiteit. “Dit geeft unieke inzichten in hoe Li-ionen bewegen in de batterij onder realistische (laad)omstandigheden. We waren vooral geïnteresseerd in de interne weerstand van de batterij, die bepaalt hoe langzaam en efficiënt het opladen en ontladen verloopt.”

Drie methodes

Wagemaker stelt dat er drie makkelijk uit te voeren methodes zijn waarmee je de interne weerstand positief kan beïnvloeden: “Het aanpassen van de deeltjesgrootte van de elektrode, het aanpassen van het Li-ion geleidingsvermogen van de elektrode en de elektronische geleidbaarheid van de elektrode.”

Ook interessant