17 feb. 1999
1 minuut
Onderzoekers van het Argonne National Lab hebben een doorbraak bereikt in de lithium-lucht technologie. Ze hebben een manier gevonden om te voorkomen dat allerlei ongewenste stoffen een reactie aangaan met het lithium. Dit verlengt de levensduur – en dat betekent dus eigenlijk een doorbraak in de technologie. Een klein puntje: ze hebben de batterij nog niet getest in echte lucht.
Bij normale batterijen bevinden alle ‘werkzame stoffen’ zich in de batterij: het is een gesloten circuit. Dit is anders bij lithium-lucht batterijen. Hier bevindt de lithium zich binnen en wordt bij de ander pool gebruik gemaakt van zuurstof uit de omgevingslucht. Het voordeel is dat dit de batterij lichter maakt. Het nadeel is echter dat onze omgevingslucht niet uit pure zuurstof bestaat en dat dus ook andere stoffen met het lithium gaan reageren. Hierdoor gaan de batterijen maar een paar maanden mee.
Maar in het Argonne National Lab is nu dus een manier gevonden om de batterij te beschermen. Onder voorbehoud: de onderzoekers hebben het nieuwe bouwsel getest in een ‘lucht-achtige omgeving’. Behalve zuurstof zit er stikstof, CO2 en vocht in dit mengsel. In de omgevingslucht zitten echter nog veel meer oncontroleerbare stoffen, wat het proces verder compliceert.
De stoffen kunnen het lithium aantasten, de elektrodes, en de elektrolyt. Het beschermen van de lithium anode bleek eenvoudig: de wetenschappers hebben deze afgedekt met een laag lithiumcanbonaat, die ontstaat door de batterij een aantal keer op te laden in CO2. Ze wisten al wat ze als elektrolyt moesten nemen, namelijk 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroboraat gemengd met dimethyl-sulfoxide. De kathode tot slot is gemaakt van molybdenum disulfide. Dit materiaal reageert met lithium-zuurstof tot een inerte film, die zelfs niet reageert met het elektrolyt.
De onderzoekers hebben de batterij tot 700 keer opgeladen. Toen groeide het spanningsverlies wel langzamerhand van 1,3V naar 1,6V.
Anderen lazen ook
