Doorbraak bij Imec: nieuwe solidstate-accu verhoogt energiedichtheid met 25%
Dat is echter niet de belangrijkste doorbraak van Imecs SOLiDIFY-project. Ze zijn er namelijk in geslaagd een solidstate-batterij te ontwikkelen die ongeveer evenveel kost als een lithium-ionbatterij. Dat komt doordat batterijfabrikanten dit type accu kunnen produceren op bestaande lithium-ionproductielijnen. De productiekosten van de solidstate-accu bedragen ongeveer 150 euro per kWh, tegenover 125 euro voor een conventionele lithium-ionbatterij.
Hoewel dat verschil vrij groot lijkt, valt het in het niet bij eerdere schattingen van de productiekosten. Eerdere schattingen liepen uiteen van 400 tot 800 dollar, wat neerkomt op vier tot acht keer de kosten van lithium-ionbatterijen. Dat de kosten nu zoveel lager uitvallen, komt enerzijds doordat bestaande productiefaciliteiten hergebruikt kunnen worden en anderzijds door de techniek voor het assembleren van de accu, die Imec “liquid-to-solid”-verharding heeft genoemd.
In dat proces maakt Imec gebruik van een vast elektrolyt – vandaar de naam solidstate-accu – met een gepolymeriseerde ionische vloeistof in lagen van 50 micrometer. Dit vaste elektrolyt wordt aan de ene kant geflankeerd door een composietkathode, en aan de andere kant door een dunne lithiummetaalanode. Alles bij elkaar zorgt dit voor een dun batterijpakket, dat Imec op kamertemperatuur kan produceren.
Energiedichtheid van 1.070 Wh/L
Productiekosten zijn één aspect, maar waar het bij solidstate-batterijen vooral om draait, is dat ze veel energiedichter zijn dan lithium-ionbatterijen. In dit geval ligt de energiedichtheid ruim 25% hoger ten opzichte van lithium, namelijk 1.070 Wh/L, tegenover 800 Wh/L voor lithium.
De doorbraak bij het SOLiDIFY-project betekent echter niet dat Imec de batterij meteen kan (laten) produceren. De prototypebatterijen hebben namelijk een relatief korte levensduur van 100 laadcycli, tegenover soms wel 2.000 cycli bij lithium. Bovendien moet Imec nog werk verzetten om de batterij geschikt te maken voor massaproductie.
Daar wordt nu volop aan gewerkt, benadrukt Imec. Momenteel ligt de focus op het valideren van de productietechniek. Hoeveel tijd dat proces precies in beslag neemt, is niet duidelijk, al werkt Imec niet alleen aan dit project. SOLiDIFY is namelijk een samenwerkingsverband van 13 Europese batterijontwikkelaars.
