EO

Oak Ridge vindt alternatief voor kobalt in lithium-ionbatterijen

11 januari 2021 om 09:26 uur

Oak Ridge-onderzoekers hebben een nieuwe klasse kobaltvrije kathodes ontwikkeld, NFA genaamd, die wordt onderzocht voor het maken van lithium-ionbatterijen voor elektrische voertuigen. Beeld: Andy Sprole, ORNL, U.S. Dept. of Energy

Onderzoekers van het Oak Ridge National Laboratory hebben een nieuwe familie kathodes ontwikkeld die de kostbare kathodes op basis van kobalt kunnen vervangen. Kobalt wordt doorgaans aangetroffen in de lithium-ionbatterijen die elektrische voertuigen en consumentenelektronica aandrijven.


De nieuwe cathode heet NFA, wat staat voor nikkel, ijzer en aluminium, is een derivaat van lithiumnikkelaat en kan worden gebruikt om de positieve elektrode van een lithium-ionbatterij te maken. Deze nieuwe kathodes zijn ontworpen om snel op te laden, energiedicht, kosteneffectief en duurzamer te zijn.

 

De prestaties  zijn beschreven in Advanced Materials en de Journal of Power Sources.

 

De onderzoekers gebruikten neutronendiffractie, Mossbauer-spectroscopie en andere geavanceerde karakterisatietechnieken om de atomaire en microstructuren van NFA te onderzoeken, evenals elektrochemische eigenschappen.

 

"Ons onderzoek naar het laad- en ontlaadgedrag van NFA toonde aan dat deze kathodes vergelijkbare elektrochemische reacties ondergaan als op kobalt gebaseerde kathodes en voldoende specifieke capaciteiten leveren om te voldoen aan de eisen van de energiedichtheid van de batterij," zegt projectleider Ilias Belharouak.

 

Hoewel het onderzoek naar de NFA-klasse zich nog in de beginfase bevindt, meent Belharouak dat de voorlopige resultaten van zijn team tot nu toe aangeven dat kobalt misschien niet nodig is voor de volgende generatie lithium-ionbatterijen.

 

"We ontwikkelen een kathode die vergelijkbare of betere elektrochemische eigenschappen heeft dan op kobalt gebaseerde kathodes, terwijl we gebruik maken van goedkopere grondstoffen. Het proces om de NFA-kathodes te vervaardigen, kan bovendien worden geïntegreerd in bestaande wereldwijde kathodeproductieprocessen."

 

"Lithiumnikkelaat is al lang onderzocht als het materiaal bij uitstek voor het maken van kathodes, maar het lijdt aan intrinsieke structurele en elektrochemische instabiliteit", zei hij. "Bij ons onderzoek hebben we een deel van het nikkel vervangen door ijzer en aluminium om de stabiliteit van de kathode te verbeteren. IJzer en aluminium zijn kosteneffectieve, duurzame en milieuvriendelijke materialen. "

 

Toekomstig onderzoek en ontwikkeling van de NFA-klasse omvat het testen van de materialen in grootformaat cellen om de resultaten op laboratoriumschaal te valideren en om de geschiktheid van deze kathodes voor gebruik in elektrische voertuigen verder te onderzoeken.

 

Gerelateerd nieuws

Bijzondere roltrap

Uniek: een roltrap met twee bordessen voor buitenentree WTC Rotterdam (video)

World Trade Center Rotterdam heeft de Nederlandse primeur voor roltrappen in de buitenlucht die het bordes volgen en dus zowel diagonaal als horizontaal verplaatsen.

Coronatests nu zelf te maken van koffiecups

Coronatests nu zelf te maken van koffiecups

Van een koffiecup kun je zelf een goedkoop en duurzaam Covid-19-testapparaatje te maken. Dat is uitgedokterd door Vittorio Saggiomo, assistent-professor in de BioNanoTechnology-groep (BioNT) van Wageningen University …

Met dertig 3D-geprinte autoonderdelen de Dakar door

Met dertig 3D-geprinte auto-onderdelen de Dakar door

Prodrive en het Koninkrijk Bahrein, die dit jaar 5e zijn geworden in de Dakar Rally, deden dat in een auto met dertig 3D-geprinte onderdelen. Reden? Door Covid-19 kon het team pas in oktober 2020 de fabriek in.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 april 2021, online

Webinar over Europese normalisatie in staalsector

Webinar over de herstructurering van de Europese normalisatie in de staalsector.

18 mei 2021, 18, 19 en 20 mei 2021

Machineveiligheid in vogelvlucht (online training)

18 mei 2021, online

The Battery Show & EV Tech Europe Digital Days

A conference and trade fair focused on keeping up with developments in the advanced battery and...

Meer agendapunten »