211service.com
Een prototypebatterij kan het bereik van elektrische auto's verdubbelen
Een experimentele lithium-ionbatterij op basis van materialen die zijn ontwikkeld in een laboratorium van het Amerikaanse Department of Energy, slaat twee keer zoveel energie op als de batterijen die in de meeste elektrische auto's worden gebruikt.
Een platte, energierijke batterijcel van Seeo, voor een batterijpakket dat veel cellen bevat.
Als de technologie kan worden gecommercialiseerd, kan dit betaalbare elektrische auto's een bereik van meer dan 200 mijl per lading geven, zegt Hal Zarem, CEO van Seeo, een startup die aan de technologie werkt. Tegenwoordig hebben de goedkoopste elektrische auto's, die ongeveer $ 30.000 kosten, doorgaans een bereik van minder dan 100 mijl.
Als alternatief kan de verbeterde opslagcapaciteit worden gebruikt om het formaat van batterijpakketten te halveren met behoud van het huidige rijbereik, waardoor elektrische voertuigen aanzienlijk goedkoper worden. Een conventioneel batterijpakket met een bereik van 100 mijl kost ongeveer $ 10.000.
Seeo, gevestigd in Hayward, Californië, heeft onlangs 17 miljoen dollar opgehaald bij investeerders, waaronder Samsung Ventures. Het is van plan om volgend jaar te beginnen met het verzenden van batterijen naar potentiële klanten voor evaluatie.
Het prototype van Seeo is wat bekend staat als een solid-state batterij, wat betekent dat de vloeibare elektrolyt die in conventionele lithium-ionbatterijen wordt gebruikt, wordt vervangen door een vaste. Vaste elektrolyten hebben een aantal potentiële voordelen; degene die Seeo heeft ontwikkeld, maakt gebruik van puur lithium, waardoor het meer energie kan opslaan. Andere bedrijven hebben batterijen ontwikkeld met vaste elektrolyten en puur lithium, maar hun energieopslagcapaciteit - althans voor de grote batterijen die nodig zijn in elektrische auto's - is doorgaans minder dan wat Seeo heeft bereikt.
Seeo vervaardigt zijn batterijen op conventionele apparatuur.
Normaliter geleiden vaste elektrolyten ionen niet zo goed als vloeibare elektrolyten. Ook heeft puur lithium de neiging metaalfilamenten of dendrieten te vormen die kortsluitingen veroorzaken. Dat probleem wordt meestal voorkomen door het lithium op te nemen in een ander materiaal, zoals grafiet.
De vaste elektrolyt van Seeo bevat echter twee polymeerlagen. De ene is zacht en geleidt ionen; de andere is hard en vormt een fysieke barrière tussen de elektroden, om te voorkomen dat dendrieten kortsluiting veroorzaken.
Andere bedrijven die solid-state batterijen met puur lithium hebben ontwikkeld, werden gedwongen om elders in de batterij veranderingen aan te brengen die de opslagcapaciteit verminderden, grotendeels als gevolg van de spanningsbeperkingen van vaste elektrolyten. Seeo heeft dat probleem kunnen vermijden, hoewel het geen details geeft.
Zarem zegt dat de batterijen kunnen worden gemaakt met conventionele apparatuur voor de productie van lithium-ionbatterijen, wat zou kunnen helpen de kosten laag te houden.
Er blijven enkele kernvragen over. Seeo weet bijvoorbeeld nog niet hoe vaak de batterijen opgeladen kunnen worden. In een lopende test hebben prototypecellen tot nu toe meer dan 100 ladingen overleefd, maar om praktisch te zijn, moeten ze meer dan 1000 cycli meegaan.
Een andere uitdaging is dat bestaande lithium-ionbatterijen snel goedkoper en beter worden. Door de productie van conventionele batterijen op te schalen, willen Tesla Motors en Panasonic elektrische auto's produceren die $ 35.000 kosten en een bereik van 200 mijl hebben.