Nieuw polymeer doorbreekt knelpunten in vastestof-lithiumbatterijen

Volgens Xinhua hebben onderzoekers van het Institute of Metals van de Chinese Academie van Wetenschappen een betekenisvolle stap gezet met vastestof-lithiumbatterijen. Zij presenteren een aanpak om twee chronische knelpunten te omzeilen: hoge grensvlakweerstand en een lage efficiëntie van iontransport. De resultaten zijn gepubliceerd in Advanced Materials. Het is een terrein vol belofte, maar waar vooruitgang vaak stukloopt op zulke weerbarstige details.

De aantrekkingskracht van vastestofbatterijen zit in hun hoge energiedichtheid en het veiligheidsprofiel. Toch remt het contact tussen elektrode en elektrolyt al jaren de prestaties. Het team richtte zich daarom op een nieuw polymeer waarvan de moleculen zowel iongeleidende ethoxygroepen als elektrochemisch actieve, korte zwavelketens bevatten. Die combinatie maakt integratie op moleculair niveau aan het grensvlak mogelijk, versnelt de ionenmobiliteit en laat het materiaal schakelen tussen transport- en opslagfuncties.

Een flexibele batterij op basis van dit materiaal doorstond 20.000 buigcycli met stabiele prestaties. En in een composietkathode leverde het een toename van de energiedichtheid met 86% op. De onderzoekers stellen dat deze benadering nieuwe perspectieven opent voor veilige, efficiënte vastestofbatterijen met potentieel in draagbare elektronica en elektrische voertuigen. Als de winst ook in bredere tests standhoudt, komt praktische inzet dichterbij en neemt de druk op enkele hardnekkige flessenhalzen in het veld af. Cijfers die de aandacht trekken, al blijft de echte lakmoesproef de stap van laboratorium naar praktijk.