Aluminiumbatterij laadt smartphone op in 1 minuut

Het is de natte droom van elke smartphone-gebruiker: een batterij die in minder dan een minuut volledig opgeladen is. Het is geen toekomstmuziek meer, want Amerikaanse onderzoekers zijn er recent in geslaagd om zo'n batterij te ontwerpen.

Onderzoekers van Stanford University California (VS) hebben een flexibele, duurzame batterij uit aluminium ontwikkeld. Het zou een veilig alternatief bieden voor de bestaande lithium- en alkalinebatterijen, die nefast zijn voor het milieu en bovendien in brand kunnen schieten. Het prototype laadt bovendien op in minder dan een minuut tijd, weegt erg weinig en is relatief goedkoop door de gebruikte materialen.

'Zelfs als je onze nieuwe batterij met een drilboor te lijf gaat, vat hij geen vuur', grapt Professor Hongjie Dai. In een video van het onderzoeksteam laat hij dat ook zien. 'Het is natuurlijk niet de bedoeling dat de batterij dit dagelijks ondergaat, maar onze demonstratie laat toch het verschil zien met bestaande lithium-ionbatterijen, die in brand kunnen schieten en daardoor recent zelfs werden verboden door enkele vliegmaatschappijen wegens onveilig'.

Het materiaal waaruit de batterij bestaat, het goedkope en lichte aluminium, stond al langer op de verlanglijst van verschillende ingenieurs. Toch werd het nu pas voor het eerst gebruikt, want wetenschappers vonden geen tegenpool voor het negatief geladen aluminium. De ontwerpers van het huzarenstukje gebruikten hiervoor uiteindelijk het positief geladen grafiet, dat ze omvormden naar een sponsachtige structuur. De elektroden worden verbonden door een zoute, geleidende vloeistof. Een klein zakje houdt het geheel bij elkaar.

Bij gebruik lost het aluminium op aan de negatieve kant van de batterij (de anode genoemd). De aluminium-bevattende ionen glijden tussen de openingen van het negatief geladen grafietraster (de kathode). Wanneer de batterij weer oplaadt, wordt het proces omgekeerd. Dit kan zo'n 7.500 keer worden herhaald, zonder capaciteitsverlies. Ter vergelijking, een standaard litium-ionbatterij, te vinden in onze smartphones en laptops, boet al na duizend keer opladen aan kracht in. Met 2 volt doet de batterij het beter dan alkaline-varianten van 1,5 volt, maar slechter dan lithiumbatterijen, die tot wel 4 volt halen.

'Na het verfijnen van de kathode kunnen we het aantal volt nog opdrijven', zegt professor Dai. De verwachtingen zijn dus hoog gespannen. Twee verbonden batterijen kunnen een smartphone nu al in slechts 1 minuut opladen, een puike prestatie. 'Ik bekijk dit als een batterij in kinderschoenen. Best wel spannend', besluit Dai.

De studie is gepubliceerd in Nature.