Skip to content

Technische innovaties kunnen uiteindelijk de levensduur van de batterij van uw gadget verlengen

1 de juli de 2021
GettyImages 1200413344 a4486f38e58744cfabfabaaaa6587034

Belangrijkste leerpunten

  • Er wordt een breed scala aan nieuwe technologieën ontwikkeld om de levensduur van de batterij te verlengen.
  • Onderzoekers hebben onlangs aangekondigd dat ze een manier hebben gevonden om de levensduur van batterijen aanzienlijk te verlengen.
  • Er is een groeiende bezorgdheid over de veiligheid van lithium-ionbatterijen.

De levensduur van de batterij van uw smartphone kan op een dag worden gemeten in dagen in plaats van uren. Onderzoekers van het Japan Advanced Institute of Science and Technology hebben naar verluidt een manier gevonden om de levensduur van batterijen aanzienlijk te verlengen. Het is een van een groeiend aantal ontwikkelingen op het gebied van energieopslag. “Dit soort onderzoek is belangrijk, en uiteindelijk zouden deze theoretische en experimentele bevindingen zich moeten vertalen in een langere levensduur van de batterij, wat belangrijk is vanuit zowel ecologisch als economisch oogpunt,” Jack Kavanaugh, CEO van energieopslagbedrijf Nanotech Energy, die niet betrokken was bij de Japanse studie, zei in een e-mailinterview.

We hebben betere batterijen nodig

In een recent artikel zeggen de onderzoekers dat de veelgebruikte grafietanodes in een batterij een bindmiddel nodig hebben om het mineraal bij elkaar te houden, maar het polybindmiddel schiet tekort. Ze onderzoeken een nieuw type bindmiddel gemaakt van een copolymeer, waardoor batterijen langer meegaan. De huidige batterijtechnologie laat veel te wensen over. Het meest populaire type oplaadbare batterij in consumentenelektronica op dit moment is lithium-ion. Hoewel ze in vergelijking met andere technologieën veel energie kunnen vasthouden en afvoeren, hebben ze enkele fundamentele beperkingen.

“Ten eerste neemt hun capaciteit evenredig af met het aantal laad-/ontlaadcycli”, legt Bob Blake, vice-president bij slimme halsbandontwikkelaar Fi, uit in een e-mailinterview. “Je kunt doorgaans verwachten dat een lithium-ionbatterij slechts ongeveer 80 procent van zijn oorspronkelijke capaciteit behoudt na 500 laad-/ontlaadcycli.” Er is ook een groeiende bezorgdheid over de veiligheid van lithium-ionbatterijen. Vorig jaar riep BMW meer dan 26.000 plug-in hybride voertuigen terug die gevaar liepen op brand. In februari begon Hyundai met het terugroepen van 76.000 Hyundai Kona EV’s in Zuid-Korea na meer dan een dozijn meldingen van branden in zijn Kona EV-accu’s.

Batterij-boosts kunnen in het verschiet liggen

Een breed scala aan bedrijven en onderzoekers sleutelt aan manieren om meer leven uit gadgets te halen. In het laboratorium van professor Ian Hosein van de Universiteit van Syracuse doen hij en zijn materiaalwetenschappelijk onderzoeksteam onderzoek naar materialen die kunnen worden gebruikt in de volgende generatie batterijen. Lithium, het materiaal dat gewoonlijk in batterijen wordt gebruikt, kan duur zijn, moeilijk te recyclen en vatbaar voor oververhitting. Hosein test overvloedige mineralen zoals calcium, aluminium en natrium om te zien hoe ze kunnen worden gebruikt om nieuwe batterijen te ontwikkelen. “Als we in de materiaalwetenschap werken, moeten de materialen die we maken aan veel verschillende verwachtingen voldoen”, zei Hosein in een persbericht. “We denken na over wat er verder gebeurt dan lithium. Andere materialen kunnen inherent veiliger, goedkoper en milieuvriendelijker zijn.”

Sommige bedrijven proberen het huidige standaardtype lithium-ionbatterijen te veranderen. Het bedrijf Enovix, bijvoorbeeld, beweert lithium-ionbatterijen te hebben ontwikkeld met een energiedichtheid die vijf jaar voorloopt op de huidige industriestandaardproducten. Cameron Dales, algemeen directeur en chief commercial officer bij ENOVIX, zei in een e-mailinterview dat de huidige batterijproducten van het bedrijf een 27% -110% hogere energiedichtheid bieden dan andere op de markt. Twee andere veelbelovende technologieën in ontwikkeling zijn organische radicalen en suikerbatterijen. Organische radicalen kunnen vergelijkbare prestaties bieden als Li-Ion met behulp van speciale organische polymeren, terwijl ze flexibel en milieuvriendelijker zijn. Suikerbatterijen gebruiken suiker en actieve enzymen om elektriciteit te produceren en kunnen zeer energierijk zijn. “Dit soort onderzoek is belangrijk, en uiteindelijk zouden deze theoretische en experimentele bevindingen zich moeten vertalen in een langere levensduur van de batterij.” “Ze bevinden zich in een zeer vroege ontwikkelingsfase, en zelfs als ze ooit op de markt komen, zal dat pas over tien jaar zijn”, zei Javier Nadal, de Britse directeur van productinnovatieadviesbureau BlueThink, in een e-mailinterview. Nadal voorspelt dat deze nieuwe batterijtechnologieën de persoonlijke technologie in het komende decennium zullen transformeren. “Producten die we al kennen, zullen geleidelijk beter worden”, zei Nadal. “Telefoons en laptops worden bijvoorbeeld dunner en lichter terwijl ze langer werken. De nieuwe energieopslagoplossing maakt nieuwe producten mogelijk die de gebruikerservaring drastisch kunnen veranderen.”