De doorbraak is gebaseerd op het gebruik van negatieve elektroden die van lithiummetaal gemaakt zijn. Een materiaal dat de potentie heeft om de opslagcapaciteit van batterijen gigantisch te vergroten. "Dit betekent goedkope, veilige, batterijen die een grotere actieradius opleveren", vertelt Quanquan Pang, die het onderzoek leidde als PhD kandidaat. De toegenomen opslagcapaciteit kan het bereik van elektrische voertuigen van 200 naar 600 kilometer vergroten.
Fosfor en zwavel
Bij het ontwikkelen van de batterij waren er twee uitdagingen. Ten eerste het risico van explosie veroorzaakt door microscopische structurele veranderingen aan het lithiummetaal bij herhaaldelijk laden. Het tweede risico betrof een reactie die corrosie veroorzaakt en een beperking oplevert van de werking en de levensduur van de elektroden. De onderzoekers hebben beide problemen opgelost door een chemische verbinding van fosfor en zwavel toe te voegen aan de elektrolytvloeistof in de batterij.
Veilig met een langere levensduur
"We wilden het lithiummetaal op een simpele, makkelijk toepasbare manier beschermen", vertelt Pang. "Op deze manier hoeven we alleen maar de chemische verbinding toe te voegen om het te laten werken." De benadering biedt grotere oplaadcapaciteit en daarmee een grotere actieradius zonder in te leveren op veiligheid of levensduur van de batterijen.
Als dit zich in de praktijk bewijst, wordt de rol van waterstof als bron van electrische energie sterk verminderd. Dat lijkt me een geweldige stap voorwaarts, immers: de waterstof technologie kan alleen maar benut worden als er eerst heel veel electriciteit wordt gebruikt.