nieuwe smartphones, draagbare apparaten en elektrische auto's krijgen misschien veel aandacht van het publiek, maar ze zijn allemaal afhankelijk van batterijen om ze te laten werken. De meeste huidige apparaten gebruiken oplaadbare lithium-ionbatterijen - technologie die begin jaren negentig voor het eerst op de markt werd gebracht. Lithium-ionbatterijen boden een langere levensduur, verbeterde ontlading en betere efficiëntie ten opzichte van oudere oplaadbare batterijen, maar hebben ook enkele opmerkelijke nadelen. Lithium kan relatief duur en moeilijk te recyclen zijn, en op lithium gebaseerde batterijen kunnen problemen hebben met oververhitting.

Lithium-ionbatterijen voeden ons heden, maar de toekomst van stroom kan in ontwikkeling zijn in het laboratorium van professor Ian Hosein van biomedische en chemische technologie. Hosein en zijn onderzoeksteam op het gebied van materiaalkunde doen onderzoek naar materialen die kunnen worden gebruikt in de volgende generatie batterijen.

"Als we in de materiaalwetenschap werken, de materialen die we maken moeten aan veel verschillende verwachtingen voldoen, " zegt Hosein. "We denken na over wat er gebeurt buiten lithium. Andere materialen kunnen inherent veiliger zijn, goedkoper en milieuvriendelijker."

Hosein en zijn team hebben materialen bestudeerd die overvloediger zijn, zoals calcium, aluminium en natrium om te zien hoe ze kunnen worden gebruikt om nieuwe batterijen te ontwikkelen.

"Als je elektrische voertuigen wilt pushen, je moet ervoor zorgen dat hij veel vermogen kan leveren en snel kan opladen, ", zegt Hosein. "Dat is een fundamentele materiaalwetenschappelijke vraag. Het vereist zorgvuldig onderzoek en ontwikkeling van verschillende materialen die ionen kunnen opladen en opslaan."

Batterijonderzoek heeft een hoge drempel voor toegang, maar Hosein zegt dat Syracuse University de investering heeft gedaan die nodig is om te ontwikkelen, test- en zelfs prototypebatterijen. Hij gelooft dat de ontwikkeling van batterijen van de volgende generatie ongeveer is waar lithium zich in de jaren tachtig bevond.

"Er is het nemen van risico's. Er zullen materialen zijn die niet werken. We moeten openstaan ​​voor mislukkingen, "zegt Hosein. "Soms is het een schot in het duister, maar je moet het proberen te weten."

Om nieuwe batterijtechnologie te commercialiseren, de industrie zal een kostenvoordeel moeten zien in de verandering. Hosein zegt dat het erop lijkt dat het aanbod van lithium de vraag vanaf vijf tot zeven jaar niet kan bijhouden.

"We willen er zijn als de behoefte er is. We hebben faciliteiten van wereldklasse die kunnen wedijveren met de beste laboratoria van het land, ", zegt Hosein. "Het werk dat we doen is niet alleen incrementeel, het is transformatief en vereist langetermijninvesteringen om het door te zetten."