20 aug. 2016
1 minuut
Intensieve gebruikers van moderne consumentenelektronica zijn eenvoudig te herkennen: ze zijn de hele dag op zoek naar een stopcontact. Want de lithium-ion batterijen in smartphones, tablets en andere gadgets hebben een probleem: bij elke keer opladen worden ze en beetje minder efficiënt en uiteindelijk zelfs te instabiel om nog te kunnen functioneren. Onderzoekers van de Texas A&M Uiversity hebben nu de reden onthuld waarom batterijen langzaam de geest geven: elektronen die zijn gekoppeld aan lithiumionen bewegen niet meer vrij maar komen vast te zitten en vormen gedurende de levensduur van de batterij steeds meer niet-gekoppelde ‘ladings-poeltjes’.
"Je kunt elektronen bijna altijd vergelijken met water", zegt professor Sarbajit Banerjee, de eerste auteur van een artikel over dit effect in Nature Communications. "Ze vormen kleine poeltjes, maar alleen als de poeltjes met elkaar verbonden zijn is er stroming. Als er maar genoeg elektronen bij komen worden de poeltjes met elkaar verbonden en loopt er stroom."
De belangrijke vraag is natuurlijk: kun je met deze kennis een betere batterij maken? Banerjee wijst op twee opkomende technologieën die kunnen helpen bij het oplossen van het problem. De eerste is nanotechnologie en de tweede ‘geavanceerde materialen’. Daarmee moet het mogelijk worden om kleinere architectuur te maken waarin lithiumionen sneller worden opgenomen en losgelaten en nieuwe materialen zouden de elektronen-poeltjes kunnen voorkomen.
Lithium-ion batterijen zijn al ongeveer 40 jaar op de markt, maar de vraag is nu groter dan ooit. Omdat fabrikanten steeds meer rekenkracht in hun producten stoppen, zijn alle ogen gericht op de batterijtechnologie en een nieuwe doorbraak daarin. Die moet nieuwe technieken mogelijke maken, zoals draadloos opladen en het Internet of Things.
Lees meer over de studie op Phys.org.
Anderen lazen ook
