Chinese onderzoekers hebben een nieuw materiaal ontwikkeld dat een belangrijk probleem in vastestofbatterijen lijkt te verminderen. De batterij blijft daardoor veel langer stabiel werken, een belangrijke stap richting krachtigere en veiligere batterijen voor bijvoorbeeld elektrische auto’s.
Onderzoekers van de Chinese Academy of Sciences en het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) hebben een nieuwe vaste elektrolyt ontwikkeld die mogelijk een belangrijk obstakel in solid-state batterijen aanpakt: de instabiele interface tussen verschillende materialen in de cel.
Die overgangslaag is al jaren een zwakke plek in de technologie. Slecht contact op microschaal belemmert de stroom van lithiumionen, wat leidt tot capaciteitsverlies, lagere efficiëntie en een kortere levensduur. De resultaten werden gepubliceerd in het Journal of Colloid and Interface Science.
Hardnekkig probleem opgelost
Het onderzoeksteam koos voor een composiet van polyvinylideenfluoride (PVDF) en lithiumoxychloride (Li₃OCl). Door een zogenoemd in-situ reconstructieproces ontstaat een stevigere interne structuur waarin de organische en anorganische componenten nauwer samenwerken.
Belangrijk is dat dit niet alleen de mechanische stabiliteit verhoogt, maar ook continue transportkanalen creëert voor lithiumionen. Daardoor kunnen ladingen efficiënter door het materiaal bewegen, zonder de gebruikelijke verliezen aan de interface. Eenvoudig gezegd: de binnenkant van de batterij wordt “vriendelijker” voor het transport van energie.
350 laadcycli zonder grote degradatie
In laboratoriumtests bleef de batterij met dit materiaal goed presteren gedurende 350 laad- en ontlaadcycli. Daarbij behield hij ongeveer 84 procent van zijn oorspronkelijke capaciteit. Dat is belangrijk, omdat juist snelle slijtage tijdens gebruik één van de grootste obstakels blijft voor deze batterijtechnologie.
Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, gaat het nog om experimenten in het lab. De stap naar commerciële toepassingen, zoals in elektrische auto’s, blijft groot. Toch past het onderzoek in een bredere ontwikkeling waarin wereldwijd wordt gewerkt aan veiligere en krachtigere batterijtechnologie.
