ENGINEERINGNET.NL - Onderzoeker Marnix Wagemaker van het Reactor Instituut Delft (RID) van de TU Delft heeft zich op de veelgebruikte oplaadbare Li-ion batterijen gericht.
Door dit onderzoek is er nu meer kennis over welke factoren er nu precies een rol spelen rond het laden en ontladen van de batterijen, en hoe je dat proces eventueel sneller en efficiënter zou kunnen maken.
Het onderzoeksteam heeft als eerste bij een gewone batterij Neutron Depth Profiling (NDP) toegepasd om de ionen(bewegingen) in kaart te brengen.’
Wagemaker: 'We gebruiken hiervoor neutronen die worden geleverd door de Delftse onderzoeksreactor. Als een afschoten neutron op gevangen wordt door een Li-ion, splitst dit in een tritiumkern en een heliumkern. Die twee deeltjes kunnen we vervolgens detecteren waaruit we dunnen afleiden hoe de Li-ionen zich bewegen in de batterij.'
'Dit geeft unieke inzichten in hoe Li-ionen bewegen in de batterij onder realistische (laad)omstandigheden. We waren vooral geïnteresseerd in de interne weerstand in de batterij, die bepaalt hoe langzaam en efficiënt het opladen en ontladen verloopt.'
Afhankelijk van de laadsnelheid, blijken verschillende processen in de batterij bepalend te zijn voor die interne weerstand. Het blijkt verder dat er in principe drie methodes zijn waarmee je de interne weerstand positief kunt beïnvloeden en de batterij dus efficiënter kunt maken.
Deze drie methodes, die vrij eenvoudig zijn uit te voeren, zijn het aanpassen van de deeltjesgrootte van de elektrode, het aanpassen van het Li-ion geleidingsvermogen van de elektrode en de elektronische geleidbaarheid van de elektrode’.
Hierdoor is een directe verbetering met een paar procenten mogelijk.Dit levert hoe dan ook wereldwijd gezien al een enorme efficiency-winst op.
(bron en foto: TU Delft)
