Lithiumaccu's sneller op te laden dankzij nanostructuren

Een nieuwe techniek voor lithium-ion accu’s kan ervoor zorgen dat ze sneller zijn op te laden. Er was al een opvolger voor het ‘werkpaard’ grafiet, en de aanname was dat dit nieuwe materiaal niet te verbeteren zou zijn. Dat kan wél, vonden onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente. Door een nanostructuur in het materiaal aan te brengen, komen er meer ‘weggetjes’ vrij voor lithium ionen. Daardoor kan de accu sneller opladen, laten ze zien in het Journal of Power Sources.

Die structuren maken de Enschedese onderzoekers door de stof te verhitten, ‘calcineren’, in een oven, zodat nanodeeltjes van enkele tientallen tot enkele honderden nanometers overblijven. Zo ontstaan veel meer ‘uitgangen’ voor lithiumionen dan alleen de kanaaltjes uit het eerdere onderzoek, omdat elk nanokorreltje aan zijn grens lithium ionen kan geleiden.

De aangepaste elektrode maakt de accu helaas minder geschikt voor bijvoorbeeld een elektrische auto: daar is snel opladen natuurlijk ook gewenst, maar van de nieuwe cellen zou je een groter accupakket nodig hebben, omdat elke cel minder energie kan leveren.

Juist in bijvoorbeeld ‘peak shaving’, waar een overschot aan energie wordt opgeslagen in een groot accu-centrum, of in zware machines waarin accu’s snel ontladen maar ook weer snel beschikbaar moeten zijn, ziet onderzoeker prof. Mark Huijben wel toepassingen. De onderzoekers willen ook nog nagaan of nog kleinere structuren voordelen hebben. Ook aan de kathode wordt onderzoek gedaan, bijvoorbeeld om minder afhankelijk te zijn van het materiaal kobalt.