nieuws

Batterij op basis van een silicium-anode wordt doorontwikkeld

energie

LeydenJar Technologies bedacht een batterij op basis van een silicium-anode in plaats van grafiet. De verbeterde Lithium Ion batterij kan tot 50% meer energie opslaan.

Batterij op basis van een silicium-anode wordt doorontwikkeld
UNIIQ - LeydenJar | © Verkijk.nl

LeydenJar Technologies is een spin-out van ECN. Volgens de organisatie kan de nieuwe batterij een revolutie betekenen voor onder meer de verdere ontwikkeling van draadloze technologie en de elektrische auto. LeydenJar gaat de batterij verder ontwikkelen. Dit dankzij een kapitaalinjectie  van ruim 1,5 miljoen euro.

 Prestaties Li-ion batterij

De prestaties van de huidige lithium-ion batterijen (Li-ion) verbeteren jaarlijks maar marginaal. Bottleneck is de anode (minpool) van de batterij. Die is gemaakt van grafiet, een materiaal met een beperkte capaciteit om lithium-ionen te binden.

Silicium anode

LeydenJar verving de anode van grafiet door een 100% silicium anode. Dat levert een batterij waarin de anode een tien keer grotere capaciteit heeft. Dat leidt tot een verbetering van de energieopslag met 50%.

De industrie keek al lange tijd naar silicium als vervanging voor grafiet. Het probleem van silicium  is dat het materiaal sterk uitzet bij het laden, en weer krimpt weer bij ontladen. Daardoor wordt het broos en breekt het. Dit maakte silicium onbruikbaar als anodemateriaal. Slechts heel kleine hoeveelheden silicium konden in het grafiet worden bijgemengd, aldus LeydenJar.

Zonnecelonderzoek ECN

LeydenJar heeft het krimpen en zwellen van het silicium weten op te vangen door de anode een specifieke poreuze structuur te geven, waardoor het werkt als een spons. Deze vinding komt voort uit het zonnecelonderzoek van ECN.

Het bijbehorende plasmaproces (PECVD) dat door ECN ontwikkeld is, biedt de mogelijkheid zulke anodes te maken in massaproductie. Het op deze manier geproduceerde pure siliciummateriaal is in 2017 getest in kleine batterijen ( knoopcellen).

Startup Challenge BMW

De resultaten zijn dusdanig veelbelovend dat er vanuit de markt veel interesse is om het materiaal te testen. Zo won LeydenJar won de door BMW georganiseerde Startup Challenge, een competitie voor innovatieve startups die een bijdrage leveren aan het vormgeven van de toekomstige wereldwijde mobiliteit.

Investering en subsidie

LeydenJar ontving vanuit het Zuid-Hollandse proof-of-concept fonds Uniiq, BOM Brabant Ventures en private investeerder Energy Professionals een gezamenlijke investering van € 550.000. Dit bedrag komt bovenop de TKI-subsidie die LeydenJar Technologies eind 2017 binnenhaalde samen met partners TU Delft en ECN, en een subsidie van de Metropool Regio Eindhoven.

Materiaal en proces doorontwikkelen

Met de gedane investering wordt het materiaal en proces doorontwikkeld. Met als doel onder meer het maken van een batterij die geschikt is voor de consumentenelektronica. Dit als  tussenstap naar het ontwikkelen van batterijen die geschikt zijn voor toepassing in elektrische voertuigen en voor opslag van duurzame energie.

UNIIQ – LeydenJar | © Verkijk.nl

Deze foto toont De Leidse fles, een voorloper van de batterij. De Leidse fles is in 1749 uitgevonden door de Leidse hoogleraar natuurkunde Petrus van Musschenbroeck. Rijksmuseum Boerhaave heeft er diverse in zijn vaste presentatie in het museum en in zijn depot aan de Raamsteeg.

 

Doorbraak realiseren in batterijen

Christian Rood, CEO LeydenJar Technologies: “272 jaar na de uitvinding van de Leidse fles ( Leyden Jar) kan een Nederlandse uitvinding wederom een significante bijdrage leveren aan het opslaan van elektriciteit. We werken daarin samen met de beste Nederlandse en Duitse kennisinstituten, de Europese industrie en met onze financiële partners. Deze financiering biedt ons de kans om op korte termijn een doorbraak te realiseren in lithium-ion batterijen, met een productiemethode die past in de huidige Li-ion fabrieksprocessen.”

Lees ook: 

Installateurs krijgen meer te maken met energieopslag

Verdienmodellen batterijopslag worden snel beter

Ikea levert nu ook thuisbatterijen

Autobatterij helpt bij balanceren elektriciteitsmarkt

Elektrische auto als back-up in elektriciteitsnet

 

Reageer op dit artikel