ENGINEERINGNET.BE - De actieradius van elektrische voertuigen (EV's) is de afgelopen jaren aanzienlijk verbeterd.
Maar met de groeiende vraag naar EV’s, groeit ook de urgentie om batterijen te ontwikkelen met een groter bereik en snellere oplaadtijden.
Tegelijkertijd is het cruciaal dat deze batterijen betaalbaar blijven, aangezien ze momenteel bijna de helft van de prijs van een EV uitmaken.
Huidige voertuigen rijden op lithium-ion batterijen, een technologie die haar plafond nadert qua energiedichtheid. Samen met materiaalleveranciers en batterijfabrikanten is imec zich daarom jaren geleden gaan richten op vastestofbatterijen.
Daarbij bestaat het hart van de batterij uit een vaste stof in plaats van een vloeistof en bieden veel potentiële voordelen: een hogere energiedichtheid, minder brandgevaar, snellere oplaadtijden en een langere levensduur.
Tot nu toe was het echter moeilijk om de energiedichtheid van lithium-ion batterijen te overtreffen, laat staan om massaproductie op een kosteneffectieve manier te doen.
Binnen het SOLiDIFY-project hebben imec en 13 Europese partners voor het eerst een prototype van een vastestofbatterij met lithium-metaal ontwikkeld met een uitzonderlijke energiedichtheid van 1070Wh/L.
De batterijcel werd geproduceerd op de EnergyVille-campus in Genk en dankt zijn hoge energiedensiteit aan een uniek elektrolyt voor het ionentransport, gebaseerd op een gepolymeriseerd nanocomposiet ontwikkeld door imec.
Vergeleken met vloeibare elektrolyten heeft deze nieuwe batterij bovendien een verminderde ontvlambaarheid, wat de veiligheid verhoogt.
Extra beschermende coatings hebben het gebruik van kobalt-arme kathodes dan weer mogelijk gemaakt, wat de milieu-impact vermindert en tegelijkertijd een hogere energiedichtheid biedt.
Het productieproces is mogelijk bij kamertemperatuur, aanpasbaar aan huidige lithium-ion productielijnen en zal naar verwachting minder dan 150 euro per kWh kosten.
Het project bevindt zich momenteel in de opschalingsfase, waarbij verdere validatie van het productieproces plaatsvindt.
Het SOLiDIFY-consortium bestond uit onderzoekscentra imec/EnergyVille (België), Fraunhofer (Duitsland), Centro Richerche Fiat SCPA (Italië) en Empa (Zwitserland); evenals industriële partners VDL Groep (Nederland), Umicore (België), Solith (Italië), SOLVIONIC (Frankrijk), Sidrabe (Letland), Leclanché (Zwitserland), Gemmate Technologies (Italië) en Powall (Nederland).
