EO

Tot 30% meer capaciteit voor lithium-ionbatterijen

09 december 2019 om 11:58 uur

Door structurele veranderingen te bestuderen tijdens de synthese van kathodematerialen voor toekomstige high-energy lithium-ionbatterijen, hebben onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en samenwerkende instellingen nieuwe inzichten verkregen in degradatiemechanismen. Deze kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van batterijen met een aanzienlijk verhoogde capaciteit, waardoor het bereik van bijvoorbeeld elektrische voertuigen kan worden uitgebreid.


Het team rapporteert over de resultaten in Nature Communications.


Helmut Ehrenberg, hoofd van het Institute for Applied Materials - Energy Storage Systems: "Gebaseerd op een fundamenteel begrip van de elektrochemische processen in batterijen en het innovatieve gebruik van nieuwe materialen, schatten wij dat de opslagcapaciteit van lithium-ionbatterijen tot 30% kan worden verhoogd."


De high-energy variant van lithium-iontechnologie verschilt van de conventionele door een specifiek kathodemateriaal met mangaanrijke materialen met een lithiumovermaat. Er is echter een probleem met deze materialen: bij het opslaan en terughalen van lithiumionen - dat wil zeggen: de basiswerking van een batterij - degradeert het hoogenergetische kathodemateriaal. Het laagoxide transformeert na enige tijd in een kristalstructuur met zeer ongunstige elektrochemische eigenschappen. Als ongewenst gevolg neemt de gemiddelde laad- en ontlaadspanning vanaf het begin af, wat tot nu toe de ontwikkeling van bruikbare high-energy lithium-ionbatterijen heeft voorkomen.


Hoe dit degradatieproces precies verloopt, was tot nu toe niet helemaal duidelijk. Het onderzoeksteam heeft nu het basismechanisme beschreven: "Op basis van gedetailleerd onderzoek van hoogenergetisch kathodemateriaal konden we aantonen dat de degradatie niet direct verloopt, maar indirect door de vorming van een tot nu toe weinig onderzochte lithium-bevattende zoutoplossing," zegt hoofdauteur Weibo Hua. "Bovendien speelt zuurstof een cruciale rol."


Het onderzoek toont ook aan dat nieuwe inzichten in het gedrag van een batterijtechnologie niet noodzakelijk rechtstreeks uit het degradatieproces hoeven te komen: de wetenschappers hadden hun ontdekking gedaan op basis van hun bevindingen verkregen uit onderzoeken uitgevoerd tijdens de synthese van het kathodemateriaal.


Het is nu dus zaak om nieuwe benaderingen te testen voor het minimaliseren van de degradatie in de laagoxiden en om de eigenlijke ontwikkeling van dit nieuwe type batterij te starten.

 

Gerelateerd nieuws

Het kruipen van zout beter begrepen

Het kruipen van zout beter begrepen

Als zout water verdampt kan het zout kristalliseren en over grote afstanden ‘kruipen’. Dit effect, dat grote problemen veroorzaakt in bijvoorbeeld elektronica buitenshuis, werd in detail onderzocht door een team van…

Een auto als een vleermuis: op weg naar sonarteflectie in het verkeer

Een auto als een vleermuis: op weg naar sonarreflectie in het verkeer

Sonarsensoren zijn een essentieel onderdeel van robots en zelfrijdende auto’s, maar ze hebben hun beperkingen. Zo zijn de metingen niet altijd even betrouwbaar. Onderzoekers van de Vrije Universiteit Amsterdam en…

Hyundai kruist auto met helikopter en introduceert rijdend ziekenhuis (video)

Hyundai kruist auto met helikopter en introduceert rijdend ziekenhuis (video)

Hyundai grijpt de Consumer Electronics Show (CES) aan om zijn toekomstvisie op stedelijke mobiliteit te tonen. Het bedrijf demonstreert zijn concept voor personenvervoer door de lucht met het Personal Air Vehicle (PAV),…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

28 januari 2020, D&F kantoor Breda

SIL & PL Specialist, machine safety met TÜV persoonscertificaat

28 jan, 04 feb, 18 feb, 03 mrt, 10 mrt en 24 mrt 2020 Examen: 31 maart 2020

28 januari 2020, Den Bosch

Productie Proces Automatisering event

Het Productie Proces Automatisering event richt zich op de productie- en procesindustrie, machinebouwers,...

30 januari 2020, Amsterdam

The Things Conference

Join The Things Conference to speed up your LoRaWAN development process.

Meer agendapunten »