Batterij van glas laadt in minuten op

John Goodenough heeft zijn strepen in batterijland al lang verdiend. In de jaren 1980 stond de Texaanse professor fysica mee aan de wieg van de lithium-ionbatterij. Smartphones, laptops, auto’s: alle werken ze met deze technologie.

Lithium-ionbatterijen gebruiken vloeibare elektrolyten om ionen te transporteren tussen negatieve anode en positieve cathode. Ze zijn brandbaar. Als de batterij te snel oplaadt, kunnen zich dendrietkristallen vormen. Die veroorzaken kortsluiting. Laatst onderstreepten enkele ontploffende Samsung Note 7-smartphones nog eens het gevaar van dendrietvorming.

Om dat probleem te omzeilen, ontwikkelde de intussen 94-jarige Goodenough nieuwe batterijcellen. Samen met Maria Helena Braga van de Universiteit van Porto verving de fysicus de vloeibare elektrolyten uit lithium-ionbatterijen door glaselektrolyten. Nu konden ze alkalimetalen op de anode en cathode plaatsen zonder dat er zich dendrietkristallen vormden. Dat maakt de nieuwe cellen een pak veiliger.

Er zijn andere voordelen aan verbonden. De alkalimetalen verhogen de energiedichtheid van de batterij. Dat is belangrijk voor elektrische wagens. Hoe hoger de dichtheid, hoe langer je auto op dezelfde lading kan rijden. Verder zijn de glaselektrolyten bestand tegen temperaturen tot -20°. Handig als je op een koude winterochtend met de auto naar de supermarkt wil.  

Ook voor mobiele toestellen heeft de opvolger van de lithium-ionbatterij heel wat te bieden. De nieuwe batterij overleeft meer laadcycli en heeft maar enkele minuten nodig om volledig op te laden. Je kan hem ook op een milieuvriendelijke manier produceren. Goodenoughs batterij werkt op natrium in plaats van lithium. Natrium is goedkoper en beter beschikbaar. Je kan het winnen uit zeewater. De batterij is gemakkelijker te produceren dan lithium-ionbatterijen.

Goodenough en Braga hopen binnenkort samen te zitten met batterijproducenten om de nieuwe technologie te testen.