Delftse onderzoekers zetten volgende stap naar betere batterijen met breed beschikbare materialen op basis van Na-ionen

Delftse onderzoekers ontwikkelen batterijen die sneller kunnen opladen, stabielere opslag bieden en van duurzame materialen worden gemaakt die goed beschikbaar zijn. Hiermee bieden ze een goedkoper alternatief voor lithium-ion batterijen die bestaan uit zeldzame materialen en een hoge CO₂ -footprint hebben. 

Recent is een artikel in Nature Energy gepubliceerd door Marnix Wagemaker en Alexandros Vasileiadis in samenwerking met onderzoekers van de Chinese Academie of Sciences, over snel opladen van Na-ion batterijen en verbeteringen die zijn gemaakt aan de negatieve elektrode. Deze kunnen worden gemaakt van organische materialen. Hierdoor wordt de afhankelijkheid van zeldzame materialen die niet uit Europa komen verkleind. 

Het volledige artikel Origin of fast charging in hard carbon anodes (Nature Energy, (2024)  

Pluspunt: ook de kathode wordt verbeterd
De Delftse onderzoekers hebben ook de andere kant verbeterd en daarover gepubliceerd. In dit artikel in Nature Sustainability Fast-charge high-voltage layered cathodes for sodium-ion batteries wordt de ontwikkeling van een nieuwe positieve elektrode, op basis van ontwerp principes die ze in 2020 in Science hebben gepubliceerd, Rational design of layered oxide materials for sodium-ion batteries.

Vanuit deze ontwerp principes is een materiaal ontworpen dat het beste van twee mogelijke structuren combineert: een hoge energie dichtheid wordt met snel laden gecombineerd. Als extra bonus blijkt het materiaal heel geleidelijk van structuur te veranderen tijdens het laden en ontladen, waardoor het ook nog langer meegaat. Het bevat bovendien geen kobalt zoals nog vaak in Li-ion kathodes.  

Vervolgstappen
Dankzij de groeiende kennis over deze batterij materialen kan in het derde Groeifondsproject duurzame batterij technologie de volgende stap worden voorbereid. Daarin wordt naast het Li-ion batterijen onderzoek, ook het Na-ion onderzoek Nationaal aangepakt. Het batterijen onderzoek wordt verder uitgebreid waardoor deze technologie op nationale en Europese markt kan worden toegepast. 

Voor vragen:

Voorlichter Dave Boomkens
d.j.boomkens@tudelft.nl