Nieuwe natriumionbatterijen kunnen binnen paar seconden auto’s, telefoons en laptops opladen

BYD, de op een na grootste fabrikant van EV-batterijen ter wereld, heeft grote investeringen gedaan in de ontwikkeling van natriumionbatterijen. Dit type batterijen zijn een ware concurrent voor de lithiumionbatterijen die hedendaags het meest worden gebruikt in elektrische auto’s, mobiele telefoons en laptops. Natriumionbatterijen staan bekend om hun kostenvoordelen, milieuvriendelijkheid en veiligheid, maar daar staat tegenover dat ze minder energiedicht zijn en het langer duurt om op te laden.

Ondanks het feit dat natrium een zwaardere grondstof is dan lithium en natrium op een lagere spanning werkt (dit beperkt de energiedichtheid en actieradius van elektische voertuigen), hebben Koreaanse onderzoekers een doorbraak bereikt. Het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) heeft een hybride batterij ontwikkeld die het beste van twee technologieën combineert. Deze batterij gebruikt anodematerialen uit conventionele batterijen en kathoden van supercondensatoren, waardoor natriumionbatterijen supersnel opgeladen kunnen worden.

Natriumionbatterijen met enorme energiedichtheid

De nieuwe natriumbatterij bevat ijzersulfidedeeltjes, ingebed in een koolstof- en grafeenmatrix. Dit vergroot zowel de opslagcapaciteit als het geleidend vermogen. Wanneer men deze cellen samenvoegt tot een accupakket, wordt hun energiedichtheid veel groter dan die van de huidige EV-batterijen. Ze behouden ook de korte oplaadtijd van supercondensatoren.

Tot 100 keer sneller opladen

Volgens de ontwikkelaars zijn deze natriumionbatterijen met de combinatie van hoge opslagcapaciteit en snelle laad- en ontlaadsnelheden een zeer goed alternatief voor lithiumionbatterijen. Uit testen blijkt dat na 5.000 laad- en ontlaadcycli de batterij een energiedichtheid tot 250 wattuur per kilo kan bereiken en een stroom kan leveren met een snelheid van 34.748 watt per kilo. Ter vergelijking: veel van de huidige lithiumionbatterijen beginnen na 500 keer opladen slechter te presteren. Dit betekent dat de batterij meer energie kan vasthouden in verhouding tot zijn gewicht dan bestaande natriumionbatterijen en maar liefst tot 100 keer sneller kan worden opgeladen dan andere EV-batterijen. Het opladen van je auto zou theoretisch gezien dus sneller gaan dan de tijd die de automobilist kwijt is om de stekker uit de achterbak te halen en in de lader te stoppen!

De lange levensduur van de batterij, zonder ernstige slijtage na vele cycli, toont aan dat deze technologie goede potentie heeft voor frequent en langdurig gebruik. Hoewel het onderzoek nog in de kinderschoenen staat en het prototype van deze natriumionbatterijen verder ontwikkeld moet worden, is deze techniek een grote gamechanger in de markt.