Wetenschappers ontwikkelen een lithium-metaalbatterij die twee keer zoveel energie kan opslaan als de huidige lithium-ionbatterijen. Dit is een belangrijke doorbraak voor energieopslagtechnologie, ondanks enkele uitdagingen zoals temperatuur en veiligheid die nog moeten worden aangepakt.
Lithium-metaal versus lithium-ion
De ontwikkeling van lithium-metaalbatterijen is een baanbrekende innovatie in de batterijtechnologie. Deze nieuwe batterijen kunnen twee keer zoveel energie opslaan als de huidige lithium-ionbatterijen, waarmee ze de capaciteit van de energieopslag aanzienlijk verhogen. Ondanks het potentieel van deze technologie, hebben lithium-metaalbatterijen ook uitdagingen, zoals hun neiging om te exploderen, die nog moeten worden aangepakt.
Explosiegevaar van eerdere lithium-metaalbatterijen
Traditioneel gezien werden lithium-metaalbatterijen gebouwd met een elektrolyt, wat het materiaal is dat de anode en kathode met elkaar verbindt. Dit werd gedaan door lithiumzout op te lossen in een vluchtig en brandbaar oplosmiddel, wat de batterijen onstabiel en gevaarlijk maakte. Er werden verschillende alternatieven geprobeerd, maar deze leidden ofwel tot een verminderde capaciteit, ofwel losten ze het probleem van brandgevaar niet op.
Innovatieve methode voor veiligere lithium-metaalbatterijen
De onderzoekers uit Chicago hebben het probleem van lithium-metaalbatterijen op een innovatieve manier aangepakt. In plaats van een oplosmiddel te gebruiken, hebben ze lithiumzout vloeibaar gemaakt door het te laten smelten. Dit proces vereiste wel de ontwikkeling van een nieuw soort zout, dat al bij 45 graden Celsius smelt, terwijl lithiummetaal pas bij 180 graden smelt. Met dit nieuwe zout kunnen batterijen veilig functioneren bij temperaturen tussen de 80 en 100 graden Celsius.
Hoewel de ontwikkelde lithium-metaalbatterij een grote stap voorwaarts is, zijn er nog steeds verbeteringen nodig. Het uiteindelijke doel is om een smeltpunt van slechts 25 tot 30 graden Celsius te bereiken. Op deze manier kunnen de batterijen bij kamertemperatuur functioneren, wat hun toepassingsmogelijkheden aanzienlijk zou uitbreiden.
