Een Duitse doorbraak in batterijtechnologie gebruikt aluminium en grafiet om het elektriciteitsnet razendsnel te stabiliseren. Lithium is niet nodig, en duurzaamheid staat centraal.
Duitse onderzoekers hebben voor het eerst een volledig functionerende batterijmodule ontwikkeld op basis van aluminium-grafiet dual-iontechnologie (AGDIB). Waar eerdere experimenten vaak in het lab stopten bij losse testcellen, werkt dit systeem in een realistische opstelling. Het is volledig geïntegreerd met een draadloos battery management system (BMS) en geschikt voor toepassingen waar snelheid cruciaal is, zoals het stabiliseren van het elektriciteitsnet.
Het prototype is gebouwd binnen het INNOBATT-project, een samenwerking tussen Fraunhofer IISB, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Clausthal University of Technology en industriële partners HIMA en ACCUREC. De financiering komt van het Duitse ministerie van Onderzoek en Technologie.
Goedkoop en duurzaam
In plaats van lithium gebruikt de batterij aluminium en grafiet als actieve materialen. Beide zijn ruim beschikbaar en goedkoop, en bovendien veel beter recyclebaar. Het ontwerp volgt een design-for-recycling-filosofie die verder gaat dan de huidige EU-normen. Zo kan de batterij in de toekomst een echt circulaire energiedrager worden, zonder schadelijke chemicaliën bij de verwerking.
Volgens de onderzoekers biedt deze combinatie een volledig oplaadbare, stabiele en duurzame optie, precies op het moment dat de vraag naar betrouwbare energieopslag wereldwijd toeneemt.
Reageert razendsnel op netfluctuaties
Het unieke van AGDIB is de snelheid. De module kan opladen en ontladen tot 10C, waardoor hij piekbelastingen op het net vrijwel onmiddellijk kan opvangen. Dat is cruciaal voor frequentieregeling, virtuele inertie en dynamische netstabilisatie. Batterijen moeten hier direct reageren op wisselende vraag en aanbod.
Tijdens tests reageerde de demonstrator consistent op realistische netfrequentiegegevens, met stabiele prestaties onder extreem hoge stroompieken. Daarmee bewijst de technologie dat aluminium-grafietbatterijen een praktisch alternatief zijn voor power-toepassingen waar snelheid belangrijker is dan energiedichtheid.
Stabiel, betrouwbaar en veilig
De module bestaat uit acht pouch cells in een 4s2p-configuratie, gekoppeld aan het open-source foxBMS-platform van Fraunhofer IISB. Een diamant-gebaseerde kwantumsensor meet stromen over vijf ordes van grootte, waardoor zowel zeer kleine als extreem grote stroomveranderingen nauwkeurig kunnen worden gevolgd.
Dankzij deze integratie kan de batterij niet alleen snel reageren, maar ook betrouwbaar en veilig functioneren, zelfs bij complexe netscenario’s.
Een stap richting lithiumvrije energieopslag
Deze demonstrator markeert een belangrijke mijlpaal voor alternatieve batterijchemieën. Terwijl veel lithiumvrije concepten nooit verder komen dan losse labcellen, toont dit systeem dat productie, stabiliteit en prestaties op moduleschaal haalbaar zijn.
Met de focus op duurzaamheid, snelheid en betrouwbaarheid biedt de aluminium-grafietbatterij een concreet perspectief voor toekomstig energiebeheer. Het zou een belangrijke rol kunnen spelen in de transitie naar een stabieler en veerkrachtiger elektriciteitsnet, zonder afhankelijk te zijn van schaarse lithium- en kobaltbronnen.
