Solid State Accu
Een solid state accu, oftewel vastestofbatterij is een accu die bestaat uit een vaste elektrode en een vast elektrolyt. Dit in tegenstelling tot een lithium-ion-accu of een lithium-ion-polymeer-accu, die vloeibare of polymere elektrolyten bevatten.
Vaste elektrolyten zijn zeer goede geleiders voor ionen (ionengeleider). Daarbij berust het ladingtransport in de vastestofelektrolyten op het verplaatsen van ionen door bepaalde plaatsen in een vastestofmatrix. Deze goede geleidbaarheid voor ionen is van zowel de elektrolyten als ook van de elektroden noodzakelijk voor het verkrijgen van een goede prestatie. Anderzijds zijn vaste elektrolyten zeer goede isolatoren met betrekking tot elektronen, die in elektrolyten (in tegenstelling tot de elektroden) eveneens gewenst is. De hoge geleidbaarheid voor ionen minimaliseert de interne elektrische weerstand van de batterij waardoor aldus een hoge vermogensdichtheid mogelijk is, terwijl tegelijkertijd door de hoge weerstand ten opzichte van de elektronen, de zelfontlading van de batterij wordt geminimaliseerd, waardoor hun levensduur of houdbaarheid verlengd wordt.
Hedendaagse lithium-lucht-vastestofbatterijen hebben een anode van lithium en een elektrolyt, dat ofwel uit keramiek of uit glas of uit glaskeramiekcomposietmateriaal bestaat en een kathode gemaakt van poreuze koolstof. De anode en kathode zijn in de regel gescheiden van de elektrolyt door een polymeer-keramische composiet die de ladingsoverdracht bij de anode verbetert en elektrochemisch de kathode met de elektrolyt verbindt. Het polymeer-keramisch composietmateriaal wordt gebruikt om de weerstand te verlagen.
Voorbeelden van dergelijke ionische geleiders zijn rubidiumzilverjodide (RbAg4I5) voor het ladingstransport van zilverionen (Ag+) en lithiumjodide- of aluminiumoxide-mengsels (LiI / Al2O3) voor het ladingstransport van lithiumionen (Li+).
De energiedichtheid van lithium-ion accu's wordt hoofdzakelijk bepaald door het materiaalsysteem van de positieve en negatieve elektroden. Onder de beperkingen van de bestaande positieve en negatieve elektrode materiaalsystemen, is de limiet energiedichtheid van lithium-ion accu's moeilijk om aan de eisen te voldoen. Wil men de energiedichtheid van een accupakket verhogen, dan moet men de positieve en negatieve materialen vervangen. Voor de negatieve elektrode wordt bijvoorbeeld lithiummetaal gebruikt, en de negatieve elektrode van lithiummetaal is gevoelig voor lithiumdendrites, wat het risico van brand veroorzaakt. Solid-state batterijen kunnen de groei van lithiumdendrieten tegengaan, het gebruik van lithiummetaalanoden mogelijk maken, het aantal inactieve materialen verminderen, koelsystemen overbodig maken en de energiedichtheid verhogen.
Solid State Accu nieuws
Toyota claimt doorbraak; de goedkope solid state accu is hier.
05-07-2023 - Eerst zien dan geloven natuurlijk. Maar ze claimen wel dat ze een goedkope solid state accu gaan leveren. Elektrisch rijden is de toekomst, of je het nou leuk vindt of niet. En op zich is er natuurlijk ook weinig mis mee, elektrische auto’s zijn sneller, efficiënter, stiller en eigenlijk gewoon beter dan auto’s met een […]9
Solid-state cellen zullen oplaadtijd EV halveren en volumetrische dichtheid met meer dan 50% verhogen
11-05-2022 -
QuantumScape ($QS) is een batterijtechnologiebedrijf dat in 2010 werd opgericht met als doel schaalbare, effectieve solid-state batterijen te ontwikkelen.
In december 2020 kondigde de batterij-ontwikkelaar al aan dat het een "belangrijke doorbraak" had bereikt in zijn technologie door gebruik te maken van een keramische separator, wat leidde tot het succesvol testen van enkelgelaagde prototypecellen. Na een verdubbeling van de omvang van zijn initiële proefproductielijn onthulde Quantumscape dat het ook een 10-laagse cel had ontwikkeld.
In februari deelde QuantumScape een andere primeur in de industrie met een eenlaagse cel die 400 opeenvolgende snellaadcycli van 15 minuten voltooide, waarbij de capaciteit van 10% tot 80% werd aangevuld en toch meer dan 80% van de aanvankelijke energie behouden bleef.
In een brief aan de aandeelhouders waarin de vooruitgang tot en met het eerste kwartaal van 2022 wordt geschetst, heeft QuantumScape, fabrikant van solid-state batterijen, enkele opwindende updates bekendgemaakt.
QuantumScape zet zijn trend voort om meerlagige cellen te ontwikkelen en te testen die presteren onder de "gouden standaard" van het bedrijf, en deelde mee dat het een 16-lagige solid-state batterijcel heeft ontwikkeld die al meer dan 500 laadcycli heeft doorstaan. Tot dusver heeft de cel zich qua energiebehoud en cycli op dezelfde manier gedragen als de cellen die eraan voorafgingen (zie grafiek hierboven).
Deze nieuwe cel bevat niet alleen meer lagen, maar is ook de eerste waarin QuantumScape's gepatenteerde celarchitectuur wordt getoond, die flexibel genoeg is om een anodevrij formaat te ondersteunen. Het bedrijf beschrijft deze eerste cel als "een bemoedigend bewijs van concept" voor het flexibele formaat, maar geeft toe dat er nog veel werk moet worden verzet voordat het echt kan worden gecommercialiseerd.
In het tweede kwartaal willen we de productiekwalificatie voltooien voor het grootste deel van de werktuigen voor de engineeringlijn van fase 2, waaronder geautomatiseerde celassemblagewerktuigen, ultrasone lassers en celtestsystemen. Wij blijven streven naar levering van cellen van het A-monster aan ten minste één klant in 2022. Het A-monster zal volgens de planning tientallen lagen bevatten en is bedoeld om de kernfunctionaliteit van de batterijcellen te demonstreren.
In de brief geeft QuantumScape toe dat het, gezien de huidige chemie van batterijcellen, niet mogelijk is om zowel het vermogen als de energie ervan tegelijkertijd te verbeteren. Zijn solid-state lithium-metaaltechnologie biedt echter wel de mogelijkheid om beide te verbeteren.
De superbatterij, de heilige graal van de elektrische auto
27-01-2022 -
Het was een verhaal voor de verre toekomst, maar nu de klassieke lithiumionbatterij op de grenzen van haar mogelijkheden stuit, storten steeds meer autobouwers zich op de solid state-batterij. ‘Dat is het eindspel van de huidige batterijtechnologie.'
Het is al bijna geen nieuws meer: een autobouwer die aankondigt tientallen miljarden dollars of euro’s te investeren in de elektrificatie van zijn aanbod. Minstens even talrijk zijn de beloftes om in 2025, 2030 of 2040 volledig afscheid te nemen van de benzine- en dieselmotoren.
Nog meer Solid State Accu nieuws
| Datum | Onderwerp | Reacties |
|---|---|---|
| 29-11-2021 | Talloze elektrische Nissans op komst,ook met solid-state accu's | 0 reacties |
| 03-03-2021 | Vinfast gaat solid-state accu's bouwen | 0 reacties |
| 20-11-2020 | Actieradius van accu's mogelijk veel beter door Eindhovens bedrijf | 0 reacties |