Een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft een nieuwe manier ontwikkeld om te voorkomen dat het kathodemateriaal in lithium-ionbatterijen kapot gaat, wat zou kunnen leiden tot batterijen met een langere levensduur en krachtiger.

De kathode is de positieve elektrode in een lithium-ionbatterij en is gemaakt van metaaloxidemateriaal. Tijdens het opladen en ontladen bewegen lithiumionen tussen de kathode en de anode, de negatieve elektrode. Na verloop van tijd kan het kathodemateriaal kapot gaan, waardoor de capaciteit en prestaties van de batterij afnemen.

De onderzoekers ontdekten dat ze door een kleine hoeveelheid polymeer aan het kathodemateriaal toe te voegen, konden voorkomen dat het afbreekt. Het polymeer vormt een beschermende laag op het oppervlak van het kathodemateriaal, waardoor wordt voorkomen dat de lithiumionen reageren met de zuurstof in de lucht.

De onderzoekers testten hun nieuwe kathodemateriaal in een lithium-ionbatterij en ontdekten dat het twee keer zo lang meegaat als een batterij met conventioneel kathodemateriaal. Ook had de accu een hogere capaciteit en kon hij meer vermogen leveren.

De onderzoekers zijn van mening dat hun nieuwe kathodemateriaal kan worden gebruikt om duurzamere en krachtigere batterijen te maken voor elektrische voertuigen, laptops en andere apparaten.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Energy.

Potentiële toepassingen

De onderzoekers zijn van mening dat hun nieuwe kathodemateriaal kan worden gebruikt om duurzamere en krachtigere batterijen te maken voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder:

* Elektrische voertuigen: Batterijen met een langere levensduur en een hogere capaciteit zouden ervoor zorgen dat elektrische voertuigen verder kunnen reizen op één lading.

* Laptops en andere draagbare apparaten: Batterijen met een langere levensduur zorgen ervoor dat laptops en andere draagbare apparaten langer kunnen worden gebruikt zonder dat ze opnieuw hoeven te worden opgeladen.

* Medische hulpmiddelen: Batterijen met een langere levensduur zijn van cruciaal belang voor medische apparaten die gedurende langere tijd moeten worden gebruikt, zoals pacemakers en defibrillatoren.

De onderzoekers werken momenteel aan het commercialiseren van hun nieuwe kathodemateriaal. Ze denken dat het binnen enkele jaren op de markt kan komen.