De vooruitgangen op het gebied van batterijen zijn elke dag fascinerender. Gemaakt in China, slaagt een nieuwe batterij met vloeistof-vaste elektrolyt erin om 85% van zijn capaciteit te behouden, zelfs bij -34 °C. Een prestatie die niet alleen elektrische drones zou kunnen revolutioneren, maar ook de auto-industrie.
Een stap naar de toekomst van batterijen
In afwachting van de komst van een echte vaste batterij, maken hybride technologieën grote vorderingen. Onder hen zijn de batterijen met vloeistof-vaste elektrolyt, die zich presenteren als een veelbelovende oplossing. Chinese onderzoekers van het Dalian Institute of Chemical Physics, onder leiding van professor Zhang Meng, hebben een accumulator ontwikkeld die in staat is om te weerstaan aan extreem lage temperaturen zonder zijn laad- en ontlaadprestaties overmatig te verliezen. Na 8 uur blootstelling aan -34 °C behoudt deze batterij 85% van zijn effectieve capaciteit. Een prestatie die het beste sciencefictionfilms waardig is.
Hoe de vloeistof-vaste technologie werkt
Om de innovatie te begrijpen, laten we terugkomen op het principe van een vloeistof-vaste batterij. In dit type batterij worden kleine hoeveelheden vloeistof toegevoegd aan een vaste elektrolyt, waardoor het contact met de elektroden wordt geoptimaliseerd en de ionenstroom wordt bevorderd. Dit systeem onderscheidt zich van de semi-vaste batterij, die een pasta-achtige elektrolyt gebruikt, en de vaste batterij, waar de “contact” vloeistof volledig afwezig is.
Oorspronkelijk ontwikkeld voor industriële toepassingen, blijkt de vloeistof-vaste technologie bijzonder effectief te zijn onder omstandigheden waarin traditionele lithium-ionbatterijen hun grenzen tonen. Ter illustratie, sommige packs die op elektrische voertuigen zijn geïnstalleerd, kunnen tot 50% van hun capaciteit verliezen zodra de temperatuur onder -20 °C daalt. Met deze nieuwe technologie zouden elektrische voertuigen eindelijk kunnen opereren waar de kou de overhand heeft.
Kia EV2 tijdens de El Prix Winter Test
Geen behoefte aan thermische isolatie
De tests uitgevoerd door de Chinese onderzoekers zijn gedaan op drones, die in staat zijn om te vliegen in extreme kou dankzij deze innovatieve batterij. De resultaten tonen aan dat, naast het behouden van een goede algehele capaciteit, de energie regelmatig wordt geleverd, zonder noemenswaardige fluctuaties. Het is alsof deze drones een manier hebben gevonden om zichzelf op te warmen zonder een gram aan hun gewicht toe te voegen.
Om de ontlaadstromen te beheren, heeft professor Meng een software geïntegreerd die is gebaseerd op kunstmatige intelligentie, vergezeld van een reeks specifieke componenten in de cellen. Deze aanpak maakt het mogelijk om de stabiliteit van de geleverde energie te verbeteren, terwijl zware en omvangrijke thermische isolatieoplossingen worden vermeden. De onderzoekers richten zich nu op de cruciale stap van de overgang van deze technologie van de experimentele fase naar een industriële en commerciële fase.
Een alternatief voor elektrische voertuigen
De mogelijkheid om deze technologie in elektrische auto’s te gebruiken, is veelbelovend. Inderdaad, hoewel lithium-ionbatterijen jarenlang de koninginnen van de weg zijn geweest, worden ze nu geconfronteerd met felle concurrentie. Extreme weersomstandigheden vormen een grote uitdaging voor hun autonomie en efficiëntie. Met een vloeistof-vaste batterij zouden elektrische voertuigen eindelijk optimale prestaties kunnen bieden, zelfs in vijandige omgevingen. Stel je een SUV voor die in staat is om besneeuwde toppen te beklimmen zonder bang te zijn dat zijn autonomie smelt als sneeuw voor de zon.
Op weg naar een veelbelovende toekomst
Terwijl de wereld zich richt op een massale elektrificatie van transport, zijn vooruitgangen zoals deze van cruciaal belang. Elektromobiliteit moet synoniem worden met efficiëntie en betrouwbaarheid, ongeacht de omstandigheden. Als deze vloeistof-vaste technologie erin slaagt om van het laboratorium naar de auto-industrie te gaan, zou dit een keerpunt kunnen markeren in de geschiedenis van batterijen. En wie weet? Misschien zullen we op een dag elektrische voertuigen zien die de winterstormen zonder te knipperen trotseren.
Het is duidelijk dat innovatie geen grenzen kent en dat onderzoekers de grenzen van het mogelijke blijven verleggen. In de tussentijd blijven we alert op de volgende aankondigingen die het wereldwijde autolandschap zouden kunnen verstoren.
