Mancave

Random Mancavator (Klik om te verversen)

De gebakkenlucht-batterij

wo 23 maart 2011, 1.725 views

lithium-lucht-batterij

De elektrische auto is al zo’n 100 jaar ‘in opkomst’, al is het met de reikwijdte nog altijd droevig gesteld. Wat we nodig hebben is een nieuwe, vederlichte lithiumbatterij die niet al na 160 kilometer opgeladen hoeft te worden. Helaas is de oplossing vooralsnog niet meer dan een luchtig sprookje.

(Foto: Patrick Gillooly / MIT)

Wist je dat de eerste elektrische auto’s al rond 1895 op de markt kwamen? En dat de eerste hybride auto een Porsche was? Ferdinand Porsche vond hem uit in 1899.

De elektrische auto verloor het van zijn benzinebroer. Reden: de energiedichtheid van een accu was 80 tot 300 keer lager dan dat van benzine of diesel. En een actieradius van 30 tot 65 kilometer was natuurlijk niet iets om over naar huis te schrijven.

Met die reikwijdte is het na honderd jaar nog steeds niet goed gekomen. 160 kilometer van stopcontact tot stopcontact is wel heel erg weinig. Wie een elektrische auto net zo ver wil laten rijden als een benzineauto moet zijn wagen tot de nok volproppen met batterijen. En rijdende batterijen, daar zitten we natuurlijk niet op te wachten.

Lithium en lucht

We zullen onze batterijen dus lichter moeten maken. Nu is lithium, de grondstof waar op dit moment de meeste batterijen van gemaakt worden, gelukkig al een van de lichtste grondstoffen. Bijkomend voordeel is dat vorig jaar een enorme voorraad lithium werd ontdekt in Afghanistan (lees onze blogpost: Lithium, de olie van de toekomst.).

Wat als we de elektrodes uit deze lithiumbatterijen zouden vervangen door lucht? Wetenschappers gaan ervan uit dat zo’n batterij 5 tot 10 keer meer energie kan vasthouden dan de huidige li-ion batterijen (600 mA uur per gram in tegenstelling tot 100/150 mA uur per gram). Dat brengt de energiedichtheid van de luchtbatterij in theorie op gelijke hoogte met benzine.

Hoe werkt het?

In een dergelijke batterij bestaat de anode uit lithium en de kathode uit zuurstof, onttrokken uit de omringende lucht. Wanneer de lithium oxideert, komt er energie vrij. Het proces is in theorie omkeerbaar. Dus pomp je elektriciteit in de batterij, dan komt zuurstof vrij en ontstaat opnieuw pure lithium. Dat klinkt als een sprookje.

Problemen

Helaas ís het voorlopig nog een sprookje. Het probleem is namelijk dat lithium reageert met water. De lucht in de longen van onze auto moet dus eerst van waterdamp ontdaan worden.

Daarnaast zorgt ook het herladen nog voor problemen. Lithiumoxide terugtoveren tot pure lithium is zelfs met speciale katalysators, slechts ten dele mogelijk. Dat betekent dat je na een keer of 10 opladen wel zo’n beetje aan een nieuwe accu toe bent. En dat is natuurlijk jammer.

De luchtige lithiumbatterij wordt daarom vooralsnog toegepast voor eenmalig gebruik in apparaten die klein en licht moeten zijn, zoals gehoorapparaten.

Research

Als je bedenkt dat de li-ionbatterij voor het eerst werd bedacht in 1976 en op de markt kwam in 1997, kan je er vanuit gaan dat de onderzoekers nog wel even zoet zijn voor dit sprookje werkelijkheid is geworden. We moeten dus nog even geduld hebben… of biedt nanotechnologie wellicht uitkomst?

reacties (2)

  1. Groen, groener, batterij van hout » Mancave op 23 juli 2013

    [...] uitvindingen op het gebied van batterijen, zoals een batterij die je zou kunnen bijtanken en een lithium batterij met lucht. Dat we kunnen blijven bloggen over batterijvernieuwingen bewijst de uitvinding van een [...]

    In strijd met de regels Reageer
  2. Hoe is het met je batterij? » Mancave op 21 april 2011

    [...] voortschrijdend technologisch inzicht worden batterijen echter steeds beter, zodat die ideale ontladingsgrafiek steeds dichter wordt [...]

    In strijd met de regels Reageer

Reageer

(spelregels)

Stuur mij een email bij nieuwe reacties op deze blogpost. Je kunt je ook inschrijven zonder zelf te reageren.