Lithium-ion-accu’s kunnen ook uit koolstofvezels worden vervaardigd, waardoor ze een pak minder wegen dan de huidige batterijen. Daarmee compenseren ze hun lagere opslagcapaciteit.
Een groot deel van het gewicht van (draadloze) elektrische en elektronische apparaten komt op conto van de batterij. Bij laptops en smartphones is dat niet zo’n heel groot probleem (hoewel), maar voor elektrische auto’s en andere voertuigen staat dit een snelle doorbraak in de weg. Temeer omdat het extra gewicht ervoor zorgt dat het voertuig meer stroom verbruikt om zich voort te bewegen, waardoor de reikwijdte beperkt blijft.
Volgens Zweedse materiaaldeskundigen kunnen oplaadbare batterijen zoals lithium-ion-accu’s (de populairste vandaag de dag) veel lichter worden gemaakt. Dit kan door de metalen van de kathode en anode, alsook van de matrix waarin de elektrochemische reactie plaatsvindt, te vervangen door koolstofvezels (carbon).
Koolstofvezels worden al jaren gebruikt in toepassingen die zowel licht als sterk moeten zijn, zoals fietskaders en vliegtuigonderdelen. Maar de vezels bezitten ook goede elektrochemische eigenschappen, waardoor ze in aanmerking komen om te worden gebruikt in batterijen. Alleen dachten wetenschappers altijd dat die goede eigenschappen ten koste zouden gaan van de materiaalsterkte waarin de vezels zijn verwerkt.
"Omdat de zeer lichte batterij ook bijdraagt aan de draagstructuur van de auto, kan ze een belangrijke rol gaan spelen in de elektrische wagen van de toekomst"
Dat blijkt goed mee te vallen, hebben de Zweden nu ontdekt. Zij slaagden erin een koolstofvezel te ontwikkelen die het midden houdt tussen grote stevigheid en een goede elektrochemie. Dat betekent dat de vezels voldoende sterk zijn om in structurele onderdelen van bijvoorbeeld elektrische auto’s te worden verwerkt. Én dat de koolstofbatterijen die eruit vervaardigd zijn tegelijkertijd in staat zijn om als batterij te functioneren, waardoor ze bijdragen aan de voortstuwing van de wagen.
De energiecapaciteit van zo’n koolstofbatterij is echter niet vergelijkbaar met die van conventionele lithium-ion-accu’s. Maar omdat ze – in tegenstelling tot de huidige autobatterijen – ook bijdragen aan de draagstructuur van de auto, én omdat ze ook nog eens zeer licht zijn, kunnen de batterijen een belangrijke rol gaan spelen in de elektrische wagen van de toekomst.
