FORUMAVOND ALUMNI INGENIEURS LEUVEN - BATTERIJEN VAN DE TOEKOMST EN DE TOEKOMST VAN BATTERIJEN

NIEUWS VAN ALUMNI

De dag dat we met een volledig elektrische auto over een autonomie van 800 tot 1000 km kunnen beschikken, ligt nog ver af. Maar het onderzoek is volop aan de gang. Alles hangt af van de grondstoffen in de batterijen, en daar zijn verschillende opties, en de hoogtechnologische productieprocessen. Dat was het onderwerp van een geslaagde forumavond op 19 februari 2018 in Leuven.

Prof. Johan Driesen wees erop dat om hernieuwbare energie op te slaan enorme batterijen nodig zijn. Maar hoe doe je dat? Hoe dan ook, elektrochemische batterijopslag is nog altijd de meest traditionele vorm. Maar er was een nadeel: de korte levensduur. Lithiumbatterijen presteren al veel beter: ze kunnen zowel smartphones als elektrische auto’s aan. Geen wonder dat netwerkbeheerders overal ter wereld gebouwen vol lithiumcellen optrekken om de pieken van bijvoorbeeld wind energie op te vangen. In België staat dit nog in de kinderschoenen, maar dat is een ander verhaal.

Batterij-bouwstenen

Thomas Leysen, voorzitter van de raad van bestuur van Umicore, is een belangrijke speler op dit terrein. Hij begon zijn carrière in het domein van kobalt en al vlug was zijn bedrijf in staat om het beste kobalt ter wereld te produceren, nodig voor de kathode in de batterijen. Inzake energie, vermogen, veiligheid en kost komen volgens Thomas Leysen lithium cobaltite en nickel manganese cobalt als de beste uit de bus. Vooral deze laatste is interessant voor de auto-industrie. Technologisch is het evenwel behoorlijk moeilijk om batterijen met weinig kobalt te doen functioneren. Vandaar de noodzaak om batterijen te blijven recycleren.

Thomas Leysen, voorzitter raad van bestuur van UMICORE

Capaciteit en opslag

Volgens prof. Filip Tavernier bestaat een mogelijk alternatief, zonder de nood aan moeilijk verkrijgbare metalen, in het opslaan van energie in een condensator, zowel voor toepassingen met een laag vermogen, bvb. Internet-of-Things sensorknopen, als voor grotere vermogens, bvb. door ervoor te zorgen dat er geen loodaccu meer nodig is in auto’s. Om de energiedensiteit van een condensator, die tot nog toe beperkt is, te verhogen, wordt enerzijds onderzocht om de opgeslagen spanning te maximaliseren door middel van efficiente DC-DC convertoren en anderzijds naar het maximaliseren van de capaciteit door bvb. het koetswerk van de auto te gebruiken voor energieopslag met behulp van intelligente composietmaterialen.

Solid-state batterijen

Bart Onsia van Imec had het over de ‘solid state’ batterijen. Essentieel hierbij is de ‘solid state electrolyte’ waar Imec onderzoek naar doet. Imec ontwikkelt nieuwe celarchitecturen en bijhorende materialen voor cellen met een hogere energiedensiteit en snellere oplaadtijd, essentieel om elektrische voertuigen met een grote autonomie mogelijk te maken. De resultaten zijn alvast veelbelovend, zeker voor elektrische voertuigen.

Sofie Pollin en Yves Persoons