17 feb. 1999
1 minuut
Momenteel is de lithium-ion batterij de ‘gouden standaard’ in de industrie: hij kan honderden malen worden geladen en blijft goed werken. Het enige probleem is dat hij is gemaakt van lithium, en dat is duur. Het zou zelfs nog duurder kunnen worden naarmate er meer elektrische auto’s met lithium-ion accu’s op de weg komen, waardoor de vraagprijs wordt opgestuwd. “Er zijn mensen die denken dat lithium het nieuwe ‘olie’ wordt”, aldus Shahbazian-Yassar, werktuigbouwkundig hoogleraar aan de Michigan Technological University.
Natrium zou een goed alternatief kunnen zijn. "Na lithium is dat het aantrekkelijkste element voor gebruik in batterijen", zegt Shahbazian-Yassar. Het is bovendien goedkoop en in ruime mate beschikbaar: zeewater zit er vol mee. Maar het heeft maar een nadeel: natrium-atomen zijn groot, ongeveer 70 procent groter dan lithiumatomen. "En als atomen te groot zijn wordt het problematisch", verwacht Shahbazian-Yassar, "want dat leidt tot een snellere slijtage van de elektroden van de batterij. Probeer maar eens een olifant door de deur van mijn kantoor te krijgen – dat geeft schade…"
Voordat een herlaadbare natriumbatterij met lange levensduur kan worden ontwikkeld, moeten wetenschappers de uitdagingen beter begrijpen en adequate oplossingen ontwikkelen. Dank zij een subsidie van $ 417.000 van de National Science Foundation, kan Shahbazian-Yassar zich daar op Michigan Tech mee bezighouden. "We krijgen de kans om een aantal van de belangrijkste problemen aan te pakken met betrekking tot het laden en ontladen van batterijen", zegt hij, "en we hebben een unieke tool om de batterij binnenin te observeren."
Met een transmissie-elektronenmicroscoop willen Shahbazian-Yassar binnen in de batterij op atoomschaal bekijken hoe het laden en ontladen verloopt. "We bestuderen de fundamentele reacties en zoeken uit welke materialen en elektroden een goede combinatie kunnen vormen met natrium."
Natriumionbatterijen hoeven niet even goed te zijn als lithiumionbatterijen om toch te kunnen concurreren, merkt Shahbazian-Yassar op. Ze moeten goed genoeg zijn om de consument tevreden te stellen. En ze zouden elektrische auto’s goedkoper kunnen maken, en daardoor attractiever. Bovendien verminderen ze onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen, vooral als ze worden geladen met duurzame energiebronnen.
Anderen lazen ook
