De Nederlandse startup Leyden Jar zegt een nieuwe anode te hebben ontwikkeld die de productie van oplaadbare batterijen ‘drastisch zal veranderen’. De anode die het bedrijf inmiddels in proefproductie heeft, bestaat uit honderd procent silicium, in plaats van het gebruikelijke koolstof. Met het gebruik van silicium gaat de capaciteit van de oplaadbare batterij stevig omhoog. Het bedrijf claimt een 70% hogere energiedichtheid, namelijk 1350 Wh per liter.

Hogere energiedichtheid

De technologie van Leyden Jar komt voort uit onderzoek naar zonnecellen van Solliance. TNO, een van de partners van Solliance, heeft LeydenJar drie jaar geleden opgericht om de techniek toe te passen voor batterijen. Leyden Jar gebruikt een koperfolie waarop silicium, door middel van een opdampproces wordt afgezet. Deze doorbraak zou buiten het voordeel van een hogere energiedichtheid, een 62% lagere CO₂-uitstoot als bijkomend voordeel opleveren. De anode is klaar voor productie en Leyden Jar bereidt zich voor op schaalvergroting.

Zonder hogere kosten

Efficiënte energieopslag is min of meer als de heilige graal te beschouwen in de energietransitie, zowel voor toepassing in elektrische voertuigen als voor de opslag van energie uit zon en wind. Leyden Jar streeft ernaar dat de nieuwe technologie de productiekosten niet opdrijft en tevens een ‘plug-in’ oplossing is voor bestaande batterij-gigafactory’s.

Het silicium wordt direct op het koperen substraat gekweekt met plasmadampdepositie (PECVD), een methode die in de PV- en halfgeleiderindustrie wordt gebruikt om dunne films te kweken.

Zuiver silicium vervangt koolstof

Tot nu toe is het slechts mogelijk geweest om anoden te produceren met een kleine hoeveelheid silicium, omdat ze voornamelijk op basis van koolstof waren. Als anodemateriaal heeft silicium een tienvoudige capaciteit van koolstof. Tot nu toe werd het gebruik van silicium gehinderd door de mechanische beperkingen van het materiaal. De technologie van Leyden Jar is afgeleid van de technologie voor de productie van zonnecellen.

Resultaten bevestigd

De door Leyden Jar geteste batterijcellen werden gebouwd met in de handel verkrijgbare batterijmaterialen, zoals NMC 622-kathodes en siliciumanodes van Leyden Jar. Bij het begin van de levensduur van de batterij werd een energiedichtheid van 1350 Wh/L bereikt. De cellen zijn meer dan honderd keer opgeladen bij een C/2-snelheid. DNV GL heeft deze resultaten bevestigd.

Prestaties verbeteren

De ontwikkelbaas (CTO) van Leyden Jar, Yiseop Ahn, verwacht de prestaties van de cyclus-levensduur aanzienlijk te kunnen verbeteren. Volgens een woordvoerder komt het moment steeds dichterbij dat deze batterijen op de markt gebracht kunnen worden. Leyden Jar is reeds in contact met batterijproducenten en wil in Eindhoven machines voor hen gaan bouwen die de silicium anodes kunnen produceren.

Gerelateerde artikelen over de superbatterij:

Proeffabriek voor superbatterijen dit jaar open Proeffabriek voor superbatterijen