Met een beschermlaagje van koolstof zijn Stanford-onderzoekers erin geslaagd een goed presterende anode van lithium te maken. Vanwege zijn lage dichtheid en ongeëvenaarde opnamecapaciteit voor lithiumionen is dit metaal daar op papier het ideale materiaal voor, maar in de praktijk valt dat bar tegen. Lithium zwelt ongelijkmatig op naarmate het meer ionen opneemt, waardoor scheuren en tentakelachtige structuren ontstaan. Uit de scheuren lekkend lithium reageert met het elektrolyt en de tentakels zorgen voor kortsluiting. Beide factoren zorgen ervoor dat de prestaties van de accu achteruit hollen.
Wetenschappers zoeken daarom al geruime tijd naar een beschermende coating voor lithium. De Stanford-onderzoekers kozen voor amorf koolstof, gestructureerd in een halvebollenpatroon om mechanische spanning op te vangen. Met de coating geeft de anode 99 procent van de ionen die erin zijn gestopt weer af, ook na 150 laadcycli. Zonder beschermlaag loopt dat percentage snel terug naar vijftig procent binnen honderd cycli.
Voor commerciële doeleinden is een efficiëntie van 99,9 procent vereist, maar de onderzoekers verwachten dat te kunnen halen met hun methode.
This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one for just €20 for the first year and enjoy all the benefits.
