Je leest:

Superbatterij laadt razendsnel op

Superbatterij laadt razendsnel op

Auteur: | 11 maart 2009

Onderzoekers van het Amerikaanse MIT hebben de de meest gebruikte batterij van dit moment, de Li-ion batterij, aanzienlijk verbeterd. Duurt het nu soms nog uren om een Li-ion batterij op te laden, in de verbeterde versie is dit nog maar een kwestie van seconden. Dat meldt het vakblad Nature. De batterij is bedekt met een speciaal laagje van lithium ijzer fosfaat. Dit laagje laat de lithiumionen die voor de stroom zorgen sneller door de batterij gaan. Toepassingen liggen in het razendsnel opladen van mp3-spelers, mobiele telefoons en elektrische auto’s. De onderzoekers verwachten dat de batterij binnen drie jaar op de markt komt.

Een lithium-ion-batterij (Li-ion batterij) is klein, vederlicht en levert toch genoeg stroom voor een mobieltje of een I-pod. Helaas duurt het opladen vaak uren. Kan dat niet sneller? Jazeker, zeggen twee wetenschappers van het Massachussettes Institute of Technology (MIT). De truc is om verbruikte lithiumionen sneller terug te sturen naar de goede elektrode, vanwaar ze opnieuw stroom kunnen leveren.

Een Li-ion batterij produceert elektriciteit doordat lithiumionen door de batterij heen reizen. Tegelijkertijd met het lithiumion komt er ook een elektron vrij. Dat elektron verlaat de batterij en levert de benodigde stroom aan je telefoon of I-pod.

Een lithium-ion-batterij (Li-ion batterij) werkt doordat lithiumionen van de anode naar cathode stromen. Bij het opladen stromen de ionen weer terug.

Rondweg

De reis van de lithiumionen is éénrichtingsverkeer. Eenmaal aangekomen bij de negatieve koolstofelektrode kunnen de positief geladen ionen niet meer uit zichzelf terug naar hun vertrekpunt, een positieve elektrode van lithium kobalt oxide. Daarvoor is stroom nodig. Dus: telefoon aan de oplader, oplader in het stopcontact, en wachten.

De wachttijd varieert per batterij van een uur tot soms wel een dag. Het duurt zo lang omdat de lithiumionen moeilijk hun weg terug kunnen vinden naar de positieve elektrode. Denk aan een tunnel door een berg: lithiumionen die recht voor de tunnel liggen gaan er meteen doorheen. Maar ionen die niet in de buurt van de tunnel liggen moeten lang zoeken voor ze de ingang vinden.

Het speciale laagje van de onderzoekers, dat bestaat uit lithium ijzer fosfaat, werkt als rondweg langs de berg. De lithiumionen racen over de rondweg en vinden heel snel de tunnelingang. In een experiment bouwden de onderzoekers een batterij die binnen twintig seconden helemaal was opgeladen. Zonder het speciale laagje doen vergelijkbare batterijen daar zes minuten over. Andersom werkt het ook: met het laagje kan de batterij in twintig seconden helemaal ontladen.

Ontladen

De onderzoekers voorzien grote maatschappelijke veranderingen dankzij hun uitvinding. Eén voorbeeld is de elektrische auto. Nu kost het makkelijk een nacht om de accu’s op te laden. De nieuwe lithiumlaag brengt dit terug naar vijf minuten. Ook het snelle ontladen heeft voordelen. Bijvoorbeeld als de elektrische auto net even wat extra kracht nodig heeft bij het optrekken. Maar het mooiste is de snelheid waarmee de batterij op de markt komt. Omdat de lithiumiontechnologie al zolang bestaat, vermoeden de onderzoekers dat het slechts twee tot drie jaar duurt voordat de nieuwe batterij overal te koop is.

Externe links

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 11 maart 2009

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.