Waarom de batterij van uw smartphone er uiteindelijk de brui aan geeft
Batterijen zijn een pijnpunt, zowel voor smartphones en laptops als elektrische wagens. Zelfs toestellen die aanvankelijk een lovenswaardige autonomie hebben, doen het na verloop van tijd slecht. Moderne batterijen leveren heel wat spanning, maar daar staat tegenover dat ze na verloop van tijd aan kracht verliezen. Onderzoekers aan de Universiteit Antwerpen ontdekten nu in samenwerking met collega’s van Parijs wat aan de oorzaak ligt van dat spanningsverlies. Dat maakt de universiteit bekend in een persbericht.
“Moderne batterijen zijn opgebouwd uit verschillende lagen van lithiumrijke oxides”, aldus professor Staf Van Tenderloo. De gelaagde techniek is aantrekkelijk aangezien ze batterijen 15 procent krachtiger maakt dan klassieke exemplaren, maar daar staat een achteruitgang van de autonomie bij veelvuldig op- en afladen tegenover.
Onhandige ionen
De onderzoekers keken met een nauwkeurige elektronenmicroscoop in de batterijen in een poging te ontdekken wat er gaande was. Ze zagen metaalionen over en weer springen tussen de laagjes metaal en de laagjes lithium, zoals het hoort. Tijdens dat springen sukkelden enkele metaalionen echter in tussenholtes, waar ze gevangen bleven. Hoe meer de batterij werd gebruikt, hoe meer ionen zich in de nesten werkten en hoe minder krachtig de batterij werd.
Volgens de onderzoekers staat daarmee de oorzaak van het spanningsverlies vast, en kan er gewerkt worden aan een betere techniek. Van Tenderloo heeft al ideeën: de metaalatomen moeten minder gehinderd worden. Dat kan door andere metaalatomen te kiezen of het zuurstofrooster in de batterij aan te passen.” Het team gaat nu aan de slag om het gedetecteerde probleem te verhelpen.
Als de Antwerpse onderzoekers succesvol zijn in hun opzet, betekent dat goed nieuws voor de houdbaarheid van onze elektronica, maar ook de elektrische automarkt. Vooraleer de perfecte batterij in de winkel ligt zullen we helaas nog enkele jaartjes moeten wachten.
