Ads Top

Ultradunne laag maakt grote verbetering batterijen mogelijk

De prestaties en levensduur van lithium-ion batterijen kunnen worden verbeterd dankzij het toevoegen van een beschermlaagje op de elektrodes van enkele atoomlagen dik.

Conventionele oplaadbare lithium-ion (Li-ion) batterijen bestaan uit twee metalen contacten (de plus- en min-pool) met daartussen twee elektroden en een vloeibare zoutoplossing (elektrolyt) in het midden. Daarin kunnen lithium-ionen tussen de twee elektroden heen en weer stromen, legt promovenda Norah Hornsveld uit.

De Li-ion batterijen hebben een relatief hoge energie- en vermogensdichtheid, maar gezien de grote maatschappelijke vraag is dat voor veel toepassingen nog niet hoog genoeg. Een ander probleem is de veiligheid. De elektrolyt-vloeistof is brandbaar en kan onder bepaalde omstandigheden zelfs ontploffen.

Volgens onderzoekster Norah Hornsveld ontstaan de meeste problemen op het grensvlak van de elektrode en het vloeibare elektrolyt. Wanneer een batterij voor het eerst oplaadt, ontstaat daar een tussenfase door de chemische reacties. Die kan heel dik en poreus worden en actieve Li-ionen consumeren. Dat is niet goed voor de prestatie en levensduur van de batterij.

Daarom deed Hornsveld onderzoek naar het maken van nanometer dunne lagen die je op dat grensvlak kunt aanbrengen om zo de elektrode te beschermen.

Hornsveld gebruikte Atomic Layer Deposition (ALD) om haar dunne films te maken. Daardoor kan men in een reactor een film van één of meerdere atoomlagen laten groeien.

Geen opmerkingen:

Mogelijk gemaakt door Blogger.