Onderzoekers van de Dincà Group hebben een kathode ontwikkeld voor natrium-ionbatterijen die mogelijk lithium-ionbatterijen uit de markt kan drukken.
De wereld van energieopslag staat op het punt een gigantische sprong voorwaarts te maken. Wetenschappers hebben een veelbelovend nieuw materiaal ontwikkeld dat lithium-ion-batterijen wel eens naar de achtergrond zou kunnen dringen. Dit innovatieve materiaal, bis-tetraaminobenzoquinone (TAQ), combineert een ongekend hoge energiedichtheid met extreem snelle oplaadtijden. Dit zou de sleutel kunnen zijn tot goedkopere, duurzamere en efficiëntere batterijen – iets waar de industrie al jaren naar hunkert.
Snel laden en hoge capaciteit
Wat TAQ zo bijzonder maakt, is zijn vermogen om een indrukwekkende energiedichtheid van 606 Wh/kg te behalen – een aanzienlijke verbetering ten opzichte van conventionele natrium-ion-batterijen en zelfs concurrerend met hun lithium-ion-tegenhangers. Daarnaast kan deze technologie een piekvermogen van maar liefst 31,6 kW/kg leveren, waardoor opladen in slechts 90 seconden mogelijk wordt. Dit alles is voorlopig nog getest in laboratoriumomstandigheden, maar de eerste resultaten zijn ronduit revolutionair.
Koolstofnanobuisjes
Een belangrijk element in dit succesverhaal is het innovatieve gebruik van koolstofnanobuisjes. Deze werken als een soort supergeleidend netwerk rond de TAQ-kristallen, waardoor elektronentransport en materiaalbenutting drastisch worden verbeterd. Dankzij deze techniek wordt bijna 100% van het actieve materiaal effectief benut – een prestatie die tot nu toe onhaalbaar leek in batterijtechnologie.
Natrium als duurzaam alternatief
Waarom is dit zo belangrijk? Lithium-ion-batterijen hebben de markt jarenlang gedomineerd, maar lithium is schaars en de winning ervan is milieubelastend. Natrium daarentegen is in overvloed aanwezig, onder andere in zeewater, en biedt een milieuvriendelijker en kostenefficiënter alternatief. Bovendien blijkt TAQ bestand te zijn tegen hitte, lucht en vocht, wat de levensduur van de batterij aanzienlijk verlengt. Dit maakt de technologie uiterst geschikt voor grootschalige toepassingen zoals energieopslag voor netwerken, datacenters en zelfs elektrische voertuigen.
Enthousiasme volop
Hoofdonderzoeker Mircea Dincă sprak zich op sociale media uit over de ontdekking: “De beste natrium-ion-kathode die er is! Hoge energie, hoog vermogen, lange levensduur, veilig en goedkoop en gemaakt van enkel C, N, O, H en Na!”
Best sodium-ion battery cathode out there, bar none! High energy, high power, long lasting, safe and cheap batteries made from C, N, O, H, and Na! @TianyangChen7 @HarishBanda3 @J_A_C_S #organicbattery #Sodiumbattery https://t.co/djsiKAiSLs
— Mircea Dincă (@DincaGroup) February 5, 2025
Van laboratorium naar realiteit
Toch is er nog een lange weg te gaan voordat deze technologie commercieel beschikbaar wordt. De studie, gesponsord door autofabrikant Automobili Lamborghini S.p.A., werd gepubliceerd in de Journal of the American Chemical Society (JACS). De betrokkenheid van een prestigieuze autofabrikant suggereert dat er serieuze commerciële interesse is. Maar de stap van laboratorium naar massaproductie blijft een uitdaging.
Wat betekent dit voor de toekomst?
Mocht deze technologie succesvol worden opgeschaald, dan kan dit de batterij-industrie voorgoed veranderen. Goedkopere, duurzamere en snellere batterijen zouden niet alleen de adoptie van elektrische voertuigen versnellen, maar ook het energienetwerk stabieler en efficiënter maken. Eén ding is zeker: de toekomst van energieopslag ziet er rooskleurig uit, en TAQ zou zomaar de hoofdrolspeler kunnen worden.
