Wetenschappers creëren onontplofbaar lithium-ionalternatief
Wetenschappers hebben een batterij gecreëerd die niet kan ontploffen. In plaats van gebruik te maken van lithium, hebben deze accu’s zink als basismateriaal. Lithiumcellen hebben een ontvlambaar, organisch elektrolyt nodig om te werken, terwijl bij zinkbatterijen gebruik wordt gemaakt van een op water gebaseerd elektrolyt. Hierdoor zijn de accu’s stukken veiliger.
Niet herlaadbaar
Zinkbatterijen hebben één groot nadeel: je kan ze niet heropladen. Dat komt doordat een groot zinkoppervlak nodig is waarop chemische reacties kunnen plaatsvinden. Fabrikanten verwezenlijken deze eis door poreus zinkmateriaal te creëren. Tijdens het productieproces van dit poreuze materiaal wordt zink jammer genoeg niet volledig gelijk verdeeld. Wanneer je de batterij oplaadt, zullen daardoor pieken ontstaan in het elektrische veld. Op deze plaatsen zetten zinkatomen zich af, waardoor schadelijke dendrieten ontstaan. Dendrieten zijn kleine uitsteeksels in de batterij die door delen van een accu kunnen prikken, waardoor kortsluiting ontstaat.
3D-spons
Het Naval Research Laboratory in Washington heeft een nieuw productieproces voor het poreuze zink gecreëerd, waardoor het materiaal wel uniform verdeeld wordt. De wetenschappers gebruiken hetzelfde zinkpoeder als anders, maar mengen dit met water en organische oliën. Ze gieten de pasta die hieruit ontstaat in een mal en laten het materiaal drogen. Aan het einde van het productieproces blijft een poreus 3D-framework van zink over, waarin het materiaal uniform is verdeeld. Wanneer je deze batterij oplaadt, zullen er geen dendrieten vormen.
[related_article id=”213808″]De Amerikaanse wetenschappers testten hun creatie gedurende meer dan honderd ontlaad- en oplaadcycli. Tijdens deze testperiode bleven hun zinkbatterijen ongeveer evenveel energie afgeven als een klassieke lithium-ionaccu. Ook lieten de wetenschappers hun batterij kleine hoeveelheden energie afgeven, om ze daarna weer snel op te laden. Accu’s die in hybride wagens worden gebruikt, ondervinden dezelfde werklast. Aangezien het proces 50.000 keer herhaald kon worden zonder dat dendrieten ontstonden, zouden de nieuwe zinkatomen in elektrische auto’s gebruikt kunnen worden.
Het Naval Research Laboratory voerde zijn testen uit in smaenwerking met EnZinc. Dit batterijbedrijf verwacht dat de eerste herlaadbare zinkbatterijen tegen eind 2019 op de markt verschijnen.
