Betere oplaadbare autobatterijen verwacht in 2020
In 2020 kunnen elektrische auto"s heel wat praktischer zijn. Als een experimenteel type batterij bruikbaar blijkt.
De oplaadbare batterijen of accu"s blijven het zwakke punt van elektrische auto"s. Ze houden het bijlange niet zo ver uit als de brandstofvoorraad van een traditionele auto. Hybride auto"s, die een elektrische motor combineren met een benzine- of dieselmotor, hebben wel een normale actieradius. Honderdvijftig kilometer op batterijen alleen mag al een succes heten.
Maar er is beterschap op komst, volgens onderzoekers van computerbedrijf IBM. Zij denken voldoende vooruitgang te hebben gerealiseerd om in staat te zijn tegen het eind van het decennium elektrische auto"s een respectabel bereik van zo"n achthonderd kilometer te geven.
Lithium-luchtbatterij
Moderne oplaadbare batterijen zijn meestal van het lithium-iontype. Onderzoekers werken aan een nieuw type batterij: de lithium-luchtbatterij. Die zou veel meer energie kunnen opslaan per kilogram, misschien zelfs bijna zoveel als de chemische energie die zit opgeslagen in een kilogram benzine. Maar de tot nu toe gemaakte prototypes van lithium-luchtbatterijen gaan niet lang genoeg mee om praktisch bruikbaar te zijn in auto"s.
De wetenschappers van IBM denken dat ze de oorzaak van het probleem kennen. In een lithium-luchtbatterij is het de bedoeling dat zuurstof uit de lucht een chemische reactie ondergaat met koolstof in de "positieve elektrode" (een van de batterijonderdelen). Maar zuurstof blijkt óók te reageren met de elektrolyt (een ander batterijonderdeel); dat is niet de bedoeling, en het beperkt de levensduur van de batterij.
Zoeken naar alternatieve stof
De onderzoekers van IBM hebben nu een zoektocht uitgevoerd naar een alternatieve stof om de elektrolyt van te maken, een stof die niet gevoelig is voor zuurstof uit de lucht. Ze laten niet na erbij te vermelden dat ze daarvoor een Blue Gene-supercomputer van IBM gebruikt hebben, om de atomaire structuur en de chemische reacties van alle onderdelen van de batterij in detail kwantumfysisch na te bootsen.
De zoektocht naar een beter elektrolytmateriaal heeft succes gehad. "We hebben er nu een gevonden dat er veelbelovend uitziet", vertelt Winfried Wilcke van IBM aan het wetenschapsblad New Scientist. Wat het materiaal precies is, daarover willen de onderzoekers nog geen details geven. Maar ze denken dat het goed genoeg is om praktisch bruikbaar te zijn.
De onderzoekers hebben al verscheidene laboratoriumprototypes gebouwd, en in 2013 willen ze een groot prototype bouwen dat geschikt is voor een auto. Al alles naar wens verloopt, zouden de batterijen van het nieuwe type dan tegen 2020 klaar kunnen zijn voor commerciële toepassingen.
In 2020 kunnen elektrische auto"s heel wat praktischer zijn. Als een experimenteel type batterij bruikbaar blijkt.
De oplaadbare batterijen of accu"s blijven het zwakke punt van elektrische auto"s. Ze houden het bijlange niet zo ver uit als de brandstofvoorraad van een traditionele auto. Hybride auto"s, die een elektrische motor combineren met een benzine- of dieselmotor, hebben wel een normale actieradius. Honderdvijftig kilometer op batterijen alleen mag al een succes heten.
Maar er is beterschap op komst, volgens onderzoekers van computerbedrijf IBM. Zij denken voldoende vooruitgang te hebben gerealiseerd om in staat te zijn tegen het eind van het decennium elektrische auto"s een respectabel bereik van zo"n achthonderd kilometer te geven.
Lithium-luchtbatterij
Moderne oplaadbare batterijen zijn meestal van het lithium-iontype. Onderzoekers werken aan een nieuw type batterij: de lithium-luchtbatterij. Die zou veel meer energie kunnen opslaan per kilogram, misschien zelfs bijna zoveel als de chemische energie die zit opgeslagen in een kilogram benzine. Maar de tot nu toe gemaakte prototypes van lithium-luchtbatterijen gaan niet lang genoeg mee om praktisch bruikbaar te zijn in auto"s.
De wetenschappers van IBM denken dat ze de oorzaak van het probleem kennen. In een lithium-luchtbatterij is het de bedoeling dat zuurstof uit de lucht een chemische reactie ondergaat met koolstof in de "positieve elektrode" (een van de batterijonderdelen). Maar zuurstof blijkt óók te reageren met de elektrolyt (een ander batterijonderdeel); dat is niet de bedoeling, en het beperkt de levensduur van de batterij.
Zoeken naar alternatieve stof
De onderzoekers van IBM hebben nu een zoektocht uitgevoerd naar een alternatieve stof om de elektrolyt van te maken, een stof die niet gevoelig is voor zuurstof uit de lucht. Ze laten niet na erbij te vermelden dat ze daarvoor een Blue Gene-supercomputer van IBM gebruikt hebben, om de atomaire structuur en de chemische reacties van alle onderdelen van de batterij in detail kwantumfysisch na te bootsen.
De zoektocht naar een beter elektrolytmateriaal heeft succes gehad. "We hebben er nu een gevonden dat er veelbelovend uitziet", vertelt Winfried Wilcke van IBM aan het wetenschapsblad New Scientist. Wat het materiaal precies is, daarover willen de onderzoekers nog geen details geven. Maar ze denken dat het goed genoeg is om praktisch bruikbaar te zijn.
De onderzoekers hebben al verscheidene laboratoriumprototypes gebouwd, en in 2013 willen ze een groot prototype bouwen dat geschikt is voor een auto. Al alles naar wens verloopt, zouden de batterijen van het nieuwe type dan tegen 2020 klaar kunnen zijn voor commerciële toepassingen.
