211service.com
Een langverwachte batterij die de kosten van elektrische voertuigen zou verlagen, kan eindelijk dichtbij zijn
Hoffelijkheid: 24M
In 2010 hielpen een paar MIT-materiaalwetenschappers bij de lancering van 24M, met de belofte om goedkopere, betere batterijen te leveren door inactieve materialen in de elektroden te verwijderen.
Acht jaar later kun je de producten van de startup nog steeds niet kopen. Maar in een interview vorige week zei CEO Rick Feldt dat de halfvaste lithium-ionbatterijen die in het proeflab van het bedrijf zijn gebouwd, de huidige op de markt zijn wat betreft energiedichtheid. 24M gaat volgend jaar samenwerken met een industriële partner om een kleine commerciële fabriek te ontwikkelen en hoopt zijn eerste producten in 2020 te leveren, vijf jaar na de oorspronkelijke tijdlijn van het bedrijf.
Hogere energiedichtheid betekent dat batterijen minder kosten, minder wegen en langer meegaan, veelbelovende elektrische voertuigen zonder de stickerschok of bereikangst, of telefoons die geen extra batterijpakket nodig hebben om de dag door te komen.
Maandag maakt het bedrijf bekend dat het bijna $ 22 miljoen aan financiering heeft opgehaald, dat het zal investeren in de productiefaciliteit en in onderzoeksinspanningen om de energiedichtheid verder te vergroten. Twee Japanse bedrijven leidden de ronde: de keramiek- en elektronicagigant Kyocera Group en Itochu, een textiel- en handelsonderneming.
De initiële doelmarkt voor de batterijen zijn elektrische voertuigen, maar het bedrijf heeft ook gewezen op het potentieel van zijn technologie om de energieopslag in het elektriciteitsnet te verbeteren (zie de batterijen van 24M kunnen wind- en zonne-energie beter benutten).
24M heeft als doel het ontwerp van de lithium-ionbatterij te vereenvoudigen. In standaardversies, zoals die in een Tesla-voertuig, zijn de elektroden die stroom in en uit een cel voeren, gerangschikt als een reeks lagen en vervolgens samengewikkeld tot wat bekend staat als een geleirol. Door verschillende materialen te gebruiken, kan 24M elektroden gieten die vier tot vijf keer dikker zijn en die anoden en kathoden onmiddellijk in een cel koppelen.
Deze aanpak vermijdt een aantal stappen in het productieproces en vermindert de behoefte aan inactieve materialen zoals koper, aluminium en kunststoffen aanzienlijk. Dit vermindert op zijn beurt de kosten en de energiebehoefte en zorgt ervoor dat meer van de elektroden zelf worden gewijd aan de kerntaak van energieopslag.
De laboratoriumschaalversie van de batterijen van 24M heeft een energiedichtheid tussen 280 en 300 wattuur per kilogram (Wh/kg). Dat is meer dan de ongeveer 250 Wh/kg van de meeste topaccu's die nu op de markt zijn.
Het bedrijf werkt ook aan een ander technisch pad dat lithium-ionbatterijen zou kunnen maken die een energiedichtheid van bijna 500 Wh/kg kunnen bereiken. Het bedrijf zegt dat ze al hebben aangetoond dat dichtheden boven 350 Wh/kg haalbaar zijn met deze aanpak in het laboratorium. Maar dat is afhankelijk van een zeer dikke separator tussen de elektroden die zou moeten worden verkleind om op commercieel niveau te werken.
Veel andere bedrijven en onderzoekers volgen agressief verschillende wegen naar een hogere energiedichtheid, waaronder alternatieve elektrodechemie en vaste elektrolyten (zie Deze batterijvooruitgang kan elektrische voertuigen veel goedkoper maken).
Het is nog lang niet duidelijk welke bedrijven en standaarden uiteindelijk de langdurige race naar een hogere dichtheid zullen winnen, maar degenen die dat wel doen, zouden enorme en groeiende markten kunnen domineren voor het aandrijven van gadgets, netwerken, voertuigen en ooit zelfs vliegtuigen (zie Een krachtige nieuwe batterij kan ons elektrische vliegtuigen die niet vervuilen).
Update: een eerdere versie van deze kop zei ten onrechte dat de verbeteringen in de energiedichtheid van het bedrijf de actieradius van elektrische voertuigen zouden kunnen verdubbelen.