Nieuwe accu voor elektrische auto’s geeft benzineauto’s het nakijken
Wetenschappers zijn een accu aan het ontwikkelen die razendsnel opgeladen kan worden. Dat kan het ontwerp van elektrische auto’s drastisch veranderen en biedt uitkomst als je mobiel leeg is.
Met een nieuw materiaal kunnen accu’s voortaan in een oogwenk opgeladen worden.
Een accu van het 2D-materiaal MXene heeft het potentieel om een van de grote hordes voor de doorbraak van elektrische auto’s weg te nemen: het probleem dat het uren kost om de accu op te laden.
Er bestaan al batterijen – supercondensatoren – die supersnel op te laden zijn, maar die kunnen maar een beperkte hoeveelheid energie opslaan voordat ze opnieuw aan de stroom moeten. Daarom worden ze vooral gebruikt als er een snelle piek nodig is, bijvoorbeeld voor flitsers van camera’s.
Opslag in gel
Om energie op te kunnen slaan, moet een accu de ionen bewaren die voor de elektriciteit zorgen. Ionen binden zich aan zogeheten redox-actieve poorten, en als een materiaal veel redox-actieve poorten heeft, kan het grote hoeveelheden energie opslaan.
Supergeleiders als MXene zijn normaal gesproken arm aan redox-actieve plaatsen, maar wetenschappers hebben een gel ontwikkeld die ze op de ultradunne elektroden smeren.
Die speciale gel kan een groot aantal ionen opslaan en komt daarmee op hetzelfde niveau als gewone batterijen. Het probleem met gels is echter dat de ionen langzaam van en naar de elektroden stromen, wat het op- en ontladen vertraagt.
Snelweg voor ionen
De onderzoekers hebben de MXene-elektroden geperforeerd als een microscopische gatenkaas. Daardoor kunnen er veel ionen tegelijk door. Door zo een ‘snelweg’ voor ionen te creëren, kan de accu binnen een paar milliseconden opgeladen worden en kan hij veel energie opslaan.
Daardoor kan er een eind komen aan de irritante wachttijd bij het opladen van je mobiel en zullen de elektrische auto’s van de toekomst benzineauto’s definitief het nakijken geven.
Dankzij een nieuw elektrodeontwerp in het materiaal MXene, dat maar een paar atomen dik is, laden batterijen razendsnel op. De ionen stromen met hoge snelheid door het microporeuze ontwerp.