Onderzoekers ontwikkelen anodevrije solidstateaccu op basis van natrium

Onderzoekers van het Amerikaanse Laboratory for Energy Storage and Conversion hebben een natriumsolidstateaccu zonder anode ontwikkeld. Deze is goedkoper te produceren dan bestaande natrium- en lithiumionaccu's, en heeft een hogere energiedichtheid.

Vrijwel alle oplaadbare accucellen van dit moment maken gebruik van een anode om ionen op te slaan tijdens het opladen. Bij gebruik stromen de ionen van de anode via een elektrolyt naar de kathode, waardoor apparaten van stroom worden voorzien. De nieuw ontwikkelde accucellen gebruiken geen traditionele anode, maar slaan de ionen direct op de stroomcollector op door middel van elektrochemische depositie van alkalimetaal. Dit resulteert in een hogere celspanning, lagere kosten en een verhoogde energiedichtheid.

Natrium, in het Engels sodium, vereist minder schaarse grondstoffen dan lithiumionaccu's. In plaats van lithium wordt natrium gebruikt, dat een factor duizend meer voorradig is. Ook kan dit type accu met een veelvoud aan kathodes overweg, zoals natriummetaaloxide. De voornaamste grondstof is natriumchloride (NaCl), oftewel keukenzout. Dat maakt natriumionaccu's een interessant alternatief voor de gangbare lithiumvarianten. Zoals beschreven in een eerder achtergrondartikel over natriumaccu's loopt de ontwikkeling nog achter, maar is het potentieel groot. Er is al een aantal thuisaccu's en EV's op basis van natrium aangekondigd. Het algemene nadeel van natriumionaccu's is dat de energiedichtheid lager is, dat de cellen minder snel kunnen laden en dat de levensduur korter is. Die eerste twee punten zijn met deze vinding overwonnen door de anode weg te laten en een solidstate-elektrolyt te gebruiken.

De ontwikkelde natriumsolidstateaccu maakt gebruik van een aluminium stroomcollector in poedervorm, die als een vloeistof kan vloeien. Tijdens de assemblage wordt dit poeder onder hoge druk samengeperst tot een solide stroomcollector die een vloeistofachtig contact met de elektrolyt behoudt. Dit ontwerp zorgt voor een goedkope en efficiënte cyclus. Anodevrije accucellen hebben een lager gewicht, een kleiner volume en lagere kosten.

De anodevrije accucel in vergelijking met bestaande samenstellingen

De nieuwe accuarchitectuur wordt beschreven in een artikel van Nature Energy. De exacte energiedichtheid en de celspanning worden niet concreet benoemd in het toegankelijke deel van het artikel, maar zouden beduidend hoger liggen dan de huidige natriumioncellen en in de buurt komen van NMC-lithiumioncellen, die bekendstaan om hun hoge energiedichtheid.

De cellen functioneerden stabiel in het lab en hebben tot nu toe enkele honderden laad- en ontlaadcycli achter de rug. Daarmee zijn ze nog niet productierijp, maar moeten ze verder worden ontwikkeld. De onderzoekers denken dat de technologie vooral interessant is voor energieopslagsystemen (EOS), zoals voor het opslaan van overtollige duurzame elektriciteit en het stabiliseren van het net om netcongestie tegen te gaan. De laatste maanden zijn bestaande accucellen, zoals lithiumijzerfosfaat (LFP) al flink in prijs gedaald, maar deze nieuwe vinding zou dat verder kunnen versnellen.

Reacties (137)

[Dreamvoid]

Grotere energiedichtheid is de heilige graal van accutechnologie, dus dat ziet er uit als een positieve ontwikkeling.

De vraag is natuurlijk hoeveel beter het is - er is een groot gat naar waar we naartoe moeten (orde grootte van ~10 kWh/kg) en waar we nu zitten (~0.1 kWh/kg), en met kleine stapjes gaat het wel heel lang duren.

[Yero]

Grotere energiedichtheid is de heilige graal van accutechnologie, dus dat ziet er uit als een positieve ontwikkeling.

De vraag is natuurlijk hoeveel beter het is - er is een groot gat naar waar we naartoe moeten (orde grootte van ~10 kWh/kg) en waar we nu zitten (~0.1 kWh/kg), en met kleine stapjes gaat het wel heel lang duren.

Gangbare NMC-accucellen zitten momenteel rond de 0,3kWh/kg (300Wh/kg) en meerdere acculeveranciers hebben al 500Wh/kg cellen aangekondigd (o.a. Amprius, Leydenjar, CATL). Met alle kennis van nu lijkt 10kWh onhaalbaar. Op papier kan het (LithiumAir +-11-12kWh/kh), maar dat soort cellen zijn waarschijnlijk nooit stabiel te krijgen, oftewel ze hebben een zeer beperkte levensduur qua laad- en ontlaadcycli.

[Dreamvoid]

Dat is ietwat over-optimistisch, als je kijkt naar de praktijk: een Tesla Model 3 pakket van 75 kWh weegt 480 kg, dus 0.16 kWh/kg.

Maar idd, voor de langere termijn is het grote vraagteken hoever we de energiedichtheid van accu's kunnen vergroten. Lithium-Air is idd de grote belofte voor zover ik kan zien, maar de doorbraak is er nog niet.

[Yero]

Ik had het over de energiedichtheid op celniveau. 😉 Dat is vaak het handigste vegelijkingspunt omdat een accupack en alle veiligheidsmaterialen nogal kunnen verschillen (zelfs per chemie). Jij hebt het over packniveau. Ook een valide uitgangspunt overigens, maar dan een ander rekensommetje inderdaad.

[Reactie gewijzigd door Yero op 22 juli 2024 13:50]

[GewoonWatSpulle]

Maar een pakket is niet rijdbaar dus eigenlijk is jouw voorbeeld een Model 3 Long Range met 78,1 kWh bruto en dus 75 kWh netto bruikbaar net geen 1800 kilo dus slechts ~0.04 kWh/kg en dan ga je er waarschijnlijk ook nog in zitten gaat die berekening nog verder de verkeerde kant op! En dan ook nog eens ~10% laadverlies en verlies overtijd want je rijd hem vast niet in 1x leeg na het volladen!

p.s. kan je nagaan als de wind ook nog eens de verkeerde kant op staat..

[hiostu]

Waarom moeten we naar 10 kWh/kg? Omdat dit de energiedichtheid van benzine is? Ik zie niet in waarom dit zo belangrijk is behalve voor toepassingen zoals vliegtuigen. Voor voertuigen is er helemaal niet zo veel noodzaak om een 30x verhoging van dichtheid te krijgen.

Tevens is het op dit moment van een grotere dichtheid hebben niet per se de heilige graal, maar belangrijker is de veiligheid, snelheid van laden en met name de kosten per kWh en slijtage.

[muffer]

Dat is volgens mij inderdaad het idee, een accu moet even efficient worden als de benzine.

Wat daarbij van belang is is niet de energiedichtheid van een energiedrager (benzine, accu, waterstof etc.) maar de bruikbare energiedichtheid. Een benzine auto zet ongeveer 20% van de energie in benzine om naar beweging. Een EV zet ongeveer 77% van de stroom die uit het net wordt gehaald (daar zit dus nog wat verlies bij het omvormen van wissel naar gelijkstroom bij) om in beweging.

Een benzineauto kan ongeveer 2.58 KWH aan energie uit een kilo benzine halen. Een accu zou dus < 3.35 KWH/KG moeten zijn om een evengrote hoeveelheid effectieve energie te bevatten. Dat is nogal ver van die 10 KWH/KG.

Maar bij een discussie om een EV met hetzelfde gewicht even ver te laten rijden als een benzine auto komt veel meer kijken. Een EV is altijd aerodynamische omdat er geen grill nodig is, de motor en bijbehorende onderdelen in een benzine auto zijn veel zwaarder dan in een EV dus dat moet ook weer meegerekend worden.

En de vraag of een dergelijke discussie überhaupt iets waard is. Een lichtere auto is altijd goed, maar moet een EV dan op een volle accu 1000 km kunnen rijden, of is 700 KM meer dan voldoende (daarmee kun je bij snelladen van 10-80% 500KM tussen laadpunten doen).

[Reactie gewijzigd door muffer op 22 juli 2024 13:50]

[CrazyJoe]

Ik denk dat je het anders moet bezien. Het aandrijfsysteem in zijn geheel is de bepalende factor voor gewicht, niet alleen het gewicht van het brandstof vs batterijen.

Dus motor(s) + aandrijf, koeling en overbrengmechaniek + brandstof/accu's

Als je dus gewicht kunt besparen aan de aandrijfkant (minder zware motor(s), geen radiator(s), minder overbrengingsmechaniek (assen etc), kun je dat weer toekennen aan de batterijzijde.

Waarschijnlijk zal die gewichtsverplaatsing nooit volledig compenseren wat je meergewicht aan batterijen toevoegt, maar alle beetjes helpen.

[schrikbeeld]

Zeer valide redenering!
Ik zou eraan toe willen voegen: waarom moet een EV kunnen acceleren van 0-100 in 4 seconden en een max. snelheid hebben van >160 km/u?
Wanneer je dat flink downsized naar normale proporties ipv Porsche-proporties heb je in de hele aandrijflijn veel minder gewicht nodig wat helpt aan alle kanten.

[arnem_]

Afgezien van de onzinauto's, is een relatief hoog vermogen voor auto's die grote afstanden afleggen, vaak wel nuttig. Op het werkpunt van de elektromotor is deze het meest efficiënt, produceert deze de minste warmte en heeft deze de minste slijtage. Veelal ligt het werkpunt een stuk lager dan het maximale vermogen. Als het vermogen te groot is, werkt de elektromotor ook buiten zijn werkpunt en is de auto dus ook niet efficiënt.

Bij aankoop zou je dus eigenlijk naar het werkpunt van de motor moeten kijken in verhouding met het gemiddelde gebruik in combinatie met het gewicht van de auto.

[Tintel]

Zeker waar maar je hebt echter ook te maken met zaken die juist weer heel specifiek zijn voor de EV....de verwarming en de airco-pomp worden dan niet meer 'afgetapt' van de hoofdmotor.

Ik las dat bij relatief lichte EV zoals de Mercedes EQXX, zelfs de kabellengte beperken helpt. Dus dat extra koper in een EV is zeker een factor.

[DdeM]

Het interessante bij het laatse deel is naast hoe ver de auto zou moeten kunnen rijden qua afstand, tijd ook een mooi punt is voor zijn discussie. Als je algemeen advies qua zitten me neemt zou je elk uur, max 2 uur, en pauze moeten nemencen even moeten lopen/bewegen. Als er dan voldoende (snel) laadplekken beschikbaar zijn binnen zo'n reistijd zou een elektrische auto zelfs maar een range van 300km kunnen hebben zonder dat er problemen ontstaan. Dan is het maximaal aantal laad- en ontlaadcycli een stuk belangrijker.

[rene_fb]

Als je algemeen advies qua zitten me neemt zou je elk uur, max 2 uur, en pauze moeten nemencen even moeten lopen/bewegen.

LOL. In een uur kom je niet eens van Amsterdam naar Den Haag.
Onder de streep hangt de pausebehoefte sterk van de omstandigheden af (soort weg, drukte, passagiers, tijd, meerdere chauffeurs, type chauffeur, leeftijd, etc.).
Om de twee uur is een goed advies, maar kan gezien de omstandigheden ook langer of juist korter zijn.
Lang verhaal kort, met 300km ga je de mainstream niet overtuigen.

[mr.Millenarian]

Mijn ervaring met EV's is dat als je 300km als ondergrens neemt wat een elektrische auto zou moeten kunnen afleggen tussen twee laadcycli. dan mag je de WLTP eis wel op minimaal 600km zetten. Vooral bij een 'volle' auto met passagiers en bagage verlies je al gauw 30% afstand wat je kunt afleggen. Daar komt dan nog gebruik van airco en weersomstandigheden bij. Dan verlies je wel tegen de 50% als je op een warme dag met je gezin op vakantie wil gaan naar Zuid-Frankrijk.

Even ter aanvulling op het bovenstaande. Je zou natuurlijk nooit onder die omstandigheden naar Zuid-Frankrijk moeten willen rijden, maar dit is alleen een extreem voorbeeld.

[Reactie gewijzigd door mr.Millenarian op 22 juli 2024 13:50]

[GewoonWatSpulle]

De meeste mensen gaan toch echt onder die omstandigheden naar Zuid Frankrijk zo iets het zomer vakantie. En je verliest echt geen 50% met een vol volgepakte EV zelfs niet met een dakkoffer als je een gematigde continue snelheid hebt zoals een reis naar Zuid Frankrijk normaal verloopt.

[amigob2]

Leuk verhaal, maar als je meerder chauffeurs hebt, wil je na een 15 min weer ~500km rijden

[DdeM]

Die chaufeurs rennen naast de auto terwijl jij rijd? Of zitten die ook stil in een stoel?

[hfolkers]

nooit met meerdere chauffeurs op vakantie geweest? 3 of vier stints van ongeveer 3 uur achter elkaar door rijden met een snelle wissel binnen 2 minuten zijn echt geen uitzondering hoor...

[Horla]

Er is een reden waarom professionele chauffeurs gedurende die uren dat ze niet sturen dan wel zitten te slapen

[DdeM]

Dat mensen het doen doet niets af van het advies om niet urenlang te zitten, maar toch wel regelmatig te bewegen.

[Tintel]

Een EV is altijd aerodynamische omdat er geen grill nodig is, de motor en bijbehorende onderdelen in een benzine auto zijn veel zwaarder dan in een EV

Een EV moet zijn accu koelen => dus ook een grille. - herstel: opening in de neus.
Een elektromotor kan net zoveel wegen als een IC-motor.

De versnellingbak van een ICE heeft een EV niet. Maar als een EV 4WD is dan heeft deze een extra elektromotor.

Het grote verschil tussen EV en ICE is de accu vs. gewicht van een volle benzine tank.

[Reactie gewijzigd door Tintel op 22 juli 2024 13:50]

[_Pussycat_]

Een EV moet zijn accu koelen => dus ook een gril.
Een elektromotor kan net zoveel wegen als een IC-motor.

Een Tesla (en bijna elke elektrowagen) heeft geen grille.
De motor van een model S weegt 45 kg.

Misschien is het handiger bij de feiten te blijven.

[Tintel]

Een vrije normale IC-motor weegt iets van 100 kg...ongeveer evenveel als 2 van die tesla motoren die jij noemt. Dan heb je dus wel 4WD. Maar dan heb ik echt niet de gewichten van alle motoren bekeken...
Het blijft moeilijk vergelijken natuurlijk er zijn nogal wat motoren.

Een accu koelen doet men met een radiateur en rijwind en die rijwind komt via een opening in de neus....dat noemden we dan een grille. Dat Tesla (en veel andere merken) deze via een design truc 'verstopt' heeft wil niet zeggen dat er geen opening is..... Wellicht dat deze kleiner is maar er is een opening.
Daarnaast hebben auto's vaak een airco - ook die heeft rijwind nodig.

Misschien is het handig om de nuances te begrijpen....

De stelling

Een EV is altijd aerodynamische[r]

is gewoon niet waar.... Je kan ook een aerodynamische ICE maken... Dat men meestal meer moeite doet bij een EV is vooral omdat dit de range vooruit helpt.
En vervolgens kiezen ze dan vaak weer voor een SUV, een model wat juist weer minder aerodynamisch is. Tesla doet het goed op dit vlak overigens.

[GewoonWatSpulle]

En vrij gewone motor die de prestaties levert van een instap Tesla Model 3 met ~ 208 kW / 283 pk vermogen dus zeg een Golf GTI weegt ruim 200 kilo inclusief versnellingsbak en dat zijn droog gewichten zonder olie en koelvloeistof. Sowieso appels met peren maar er is óók nog een uitlaat traject nodig.

[JT]

EA888 2.0 turbo weegt kaal al 132kg. Turbo, inlaat- en uitlaatspruitstuk, luchtinlaat, vloeistoffen, ontsteking enzovoort en je snapt dat het zo richting de 200kg gaat. Dan nog de versnellingsbak, uitlaat en andere IC-gerelateerde zaken...

De suggestie dat een IC amper met weegt is gewoon feitelijk niet waar.

https://www.greencarcongress.com/2013/05/ea888-20130503.html

[Tintel]

Nee, ik stel niet dat een EV motor even zwaar is. Ik zeg dat het moeilijk vergelijken is. Jij noemt nu een turbo-motor - die zijn zwaarder uitgevoerd. Net zoals diesel-motoren. Ze zullen dus vast wel wat zwaarder zijn. Maar het verschil is over de hele auto genomen niet eens zo groot.
Het grootste gewichtsverschil komt voort uit de energie-opslag methode - dus accu of brandstof-tank.

Natuurlijk helpt het niet dat er allerlei extra onderdelen nodig zijn om een IC-motor te laten functioneren in een auto; zoals uitlaat en versnellingsbak. Maar een elektro-motor heeft weer heel wat kabels nodig die van metaal (koper) zijn en vaak een boord-lader. Ook zijn er dan andere - wellicht zwaardere - oplossingen nodig voor de verwarming en de airco-pomp.

[JT]

Voor mijn gevoel wekte je wel die suggestie. Maar goed, zonder turbo heb je een groter motorblok nodig om op hetzelfde vermogen te komen en die is zeker niet per definitie lichter. Vergelijken doe je imho beter op vermogen en koppel.

[Tintel]

Maar goed, zonder turbo heb je een groter motorblok nodig om op hetzelfde vermogen te komen en die is zeker niet per definitie lichter.

Nee, idd niet per definitie lichter maar meer inhoud betekent ook niet meteen heel veel zwaarder maar wel weer wat meer vermogen (mits de rest ook daarop wordt aangepast natuurlijk). Meer toeren is ook meer vermogen. Maar het blijft een hele serie van variabelen.

Mijn mogelijke suggestie dat ze even zwaar zouden zijn (IC- vs. elektro-motor) komt voort uit de bewering dat het verschil daarin zou zitten maar dat valt wel mee denk ik. En het is dus moeilijk vergelijken.

Een groot voordeel van de elektromotor is ook weer dat deze meestal relatief compact is en lager gemonteerd kan worden. Wat ook weer helpt bij wegligging. Volume van de aandrijfing is dus ook wel een variable ten gunste van de EV.

[84hannes]

Een accu zou dus < 3.35 KWH/KG moeten zijn om een evengrote hoeveelheid effectieve energie te bevatten. (...)

(...)of is 700 KM meer dan voldoende

Ik vind je verhaal interessant

offtopic:
maar juist vanwege mijn technische achtergrond wordt ik afgeleid door de eenheden.

• K = Kelvin
• W = Watt
• H = Henry
• KWH = Kelvin Watt Henry?

G als eenheid ken ik niet, slechts als gravitatieconstante. M met hoofdletter ken ik alleen van Mega.

Ik snap natuurlijk dat je kWh, kg en km bedoeld, maar zou je verhaal veel fijner lezen vinden als je op de juiste plek kleine letters gebruikt.

[Reactie gewijzigd door 84hannes op 22 juli 2024 13:50]

[.MaT]

Ik zie wel enkele goede redenen:

Voor andere voertuigen waar je geen 500+kg accupakket kan meesleuren zou het wel handig zijn: Elektrische fiets, step, brommer, moto,... . Die hebben nu vaak maar een heel belabberd bereik. Zo'n grote energiedichtheid zo volgens mij een enorme boost kunnen zijn voor micromobiliteit.

Je zegt het zelf: vliegtuigen. Met de huidige gangbare batterijen krijg je geen passagiersvliegtuig in de lucht (met nog voldoende capaciteit en bereik). En eens je de techniek hebt voor vliegtuigen kan je ze evengoed bij auto's toepassen.

In alle gevallen, ook auto's, is het verminderen van gewicht sowieso een goede zaak voor veiligheid en efficientie.

[BRAINLESS01]

Voor een elektrische fiets is 50-100km toch meer dan voldoende bereik? Mensen die grotere afstanden fietsen doen dat over het algemeen omdat ze fietsen leuk vinden, dus zonder ondersteuning. De rest kan gewoon dagelijks zijn fiets opladen. Goed, dat opladen mag wel iets prettiger en veiliger worden, maar als je de oplader in de schuur kunt ophangen ben je volgens mij al voor 90% klaar. Er is nu eigenlijk nog teveel brandgevaar om dat te kunnen doen.

[.MaT]

Mensen die grotere afstanden fietsen doen dat over het algemeen omdat ze fietsen leuk vinden, dus zonder ondersteuning.

Dat is een grote misvatting.
Ik zie meer en meer mensen in de fietsclub elektrisch rijden. Veelal ouderen omwille van de leeftijd, maar ook jongeren omwille van medische redenen. Zij vinden fietsen ook leuk, maar kunnen anders niet mee. Vroeger vielen zij helemaal uit de boot, vandaag hebben zij de kans om nog vlot mee te kunnen. 100km+ is niet ongezien op toerritten en dat is dan vaak toch aan de krappe kant, zeker als er wat hoogtemeters bij zitten.

[BRAINLESS01]

Dit lijkt mij een uitzondering, maar is dat niet op te lossen door een extra accu (of zelfs 2) mee te nemen? Dan lijkt 200km mij prima haalbaar, zelfs met hoogtemeters. Dan moet je wel onderweg een keertje stoppen om de accu's te wisselen, maar dat lijkt mij op een rit die toch al uren duurt niet een groot probleem.

[84hannes]

Voor een elektrische fiets is 50-100km toch meer dan voldoende bereik?

Ik heb voor werk en kinderopvang een tijdje 3 dagen achter elkaar vier keer per dag 8km moeten fietsen. Omdat ik hierbij de accu relatief veel gebruikte redde ik het hooguit twee dagen op een acculading. Dan moest weer het kinderstoeltje er af en het accuslot er af om de accu aan de lader te kunnen hangen. Met een iets grotere accu had ik dat klusje tot het weekend kunnen uitstellen. Ben ik lui? Ongetwijfeld luier dan iemand die het allemaal op een gewone fiets zou hebben gedaan, en minder lui dan mensen die gewoon de auto pakken en dan het zeven weken(!) op een enkele tank volhouden.

Ik ben het dus met @.MaT eens dat er aardig wat scenarios zijn waarin je een aanzienlijk grotere accu zou willen hebben.

[Reactie gewijzigd door 84hannes op 22 juli 2024 13:50]

[BRAINLESS01]

Ik zit er niet zo in hoor, maar zijn er geen fietsen waar je de accu uit kunt halen zonder het kinderstoeltje er eerst af te halen? Dit lijkt mij meer een ontwerpfout in de fiets dan in de accu. Waarom moet überhaupt de accu uit de fiets om hem op te laden? Als het een kwestie is van een stekkertje erin prikken en niet meer over nadenken, dan maakt het ook niet zoveel uit of je dat dagelijks of wekelijks moet doen. Gelukkig is het in jouw geval met een beetje extra werk op te lossen, maar eigenlijk had je achteraf beter een andere fiets kunnen kopen.

Een grotere accu was natuurlijk fijn geweest, maar als je dan in de situatie zat dat je nog net iets verder (of meer hoogteverschil) moest fietsen dan had je weer hetzelfde probleem gehad. Ik heb net voor het eerst even gekeken naar elektrische fietsen en het lijkt erop dat verschillende modellen ook verschillende accu capaciteiten hebben, bij aanschaf zijn er dus best wel mogelijkheden (tenzij je nu al de grootste accu hebt natuurlijk).

[84hannes]

Ik zit er niet zo in hoor, maar zijn er geen fietsen waar je de accu uit kunt halen zonder het kinderstoeltje er eerst af te halen?

Gebruikersscenario's veranderen voortdurend. Van eens in de zoveel tijd door de heuvels fietsen met een karretje, via een stoeltje aan het stuur, naar een stoeltje achterop. Er zijn stoeltjes die toestaan om de accu los te maken of op te laden, maar die staan ook toe om de benen van je kinderen tussen de spaken te duwen. Je moet dus keuzes maken wat je belangrijk vind en je kunt mijn prioriteit waarschijnlijk wel voorstellen. Daarbij heeft niet iedereen electriciteit in de schuur.

tenzij je nu al de grootste accu hebt natuurlijk

Gelukkig hadden we dat al, maar bijna 100km met ondersteuning in de hogere regionen is heel veel gevraagd van een accu.

Als je elke dag met de auto 100km naar je werk rijdt (en dat vind ik veel) dan zou een tank waar genoeg brandstof in kan voor 300km meer dan volstaan. Toch zijn er maar weinig brandstofauto's met zo weinig bereik. Mensen vinden het blijkbaar niet comfortabel elke dag te moeten tanken. Elke dag stekkeren aan huis is al veel makkelijker, maar zodra het meer werk is dan gewoon de stekker er in steken neemt dat comfort ook hard af. Ergo: er is een behoefte aan grotere accu's, zelfs al volstaan kleinere accu's.

[Reactie gewijzigd door 84hannes op 22 juli 2024 13:50]

[Tintel]

Vergeet niet dat op dit moment de energiedichtheid van een accu ook betekent dat het risico op ellende toeneemt. Een grotere benzine tank is nauwelijks extra risico. Puur omdat benzine (of diesel) alleen in gasvorm 'gevaarlijk' is.
Dus ondanks dat je meer energie [bij een ICE] meedraagt is het niet eens zo gevaarlijk. Ook wordt benzine niet opeens gevaarlijk omdat het wordt rondgepompt. Een accu wordt heet tijdens gebruik en tijdens laden en moet gekoeld worden.

Dus niet alleen energiedichtheid is van belang; ook de inherente veiligheid van de energiedrager (daarom is waterstof ook wat riskanter als energiedrager).

[Scriptkid]

zoiezo,

huidige electriscje auto loopt 300 Km, Benzine loopt 900Km,

dus je hoeft maar X3 om zelfde resultaat te halen. zou je 10kWh halen dan kunnen we ineens 9000Km met de auto rijden

[nandervv]

is nog steeds niet hetzelfde resultaat, tenzij je je elektrische kar dan ook in een kwartiertje opgeladen hebt vanuit een energiebron die gemakkelijk op te slaan valt over langere termijn.

[CPV]

Zoals ik al eerder reageerde:
Waarom? Omdat het kan.
De eerste auto's leverden 1 pk per liter motorinhoud. De huidige F1 motoren zitten rond de 1200 pk per liter.

[amigob2]

1200 pk per liter:

Vertel welke auto/motor doet dit ?

[Madshark]

Wat topfuel dragracers hooguit. Maar dat zijn motoren zijn dan ook helemaal opgebrand zijn als ze 10km hebben afgelegd 😉
Een 1.6L V6 F1 motor zit daar niet op, eerder ergens tussen 600.em 650pk per liter.

[DvanRaai89]

F1 is 1000hp met 1.6L, komt neer op 625pk/L.

[svenk91]

Buiten bepaalde vormen van mobiliteit (zoals o.a. vliegtuigen), wordt het dan ook een stuk interessanter voor seizoensopslag. Voor het overbruggen van de nacht voor een gemiddelde woning is nu vooral de kosten een probleem, niet de energiedichtheid. Maar als je in een formaat thuisbatterij waar je nu de nacht mee doorkomt rond de zomer opeens 40 dagen door komt wordt het wel interessant er een stuk of drie-vier neer te zetten voor de meest donkere dagen. Voor VvE’s wordt gezamenlijke opslag dan interessant voor de dag-nacht cyclus. De reden dat we daar nu nog niet naar kijken is vooral omdat we nog niet in de buurt komen van die mogelijkheid, maar er is zat te doen met zo’n hoge energiedichtheid. Als land slaan we ook collectief olie en gas op als buffer, dat komt goed uit met die energiedichtheid.

[akooijman]

Bij brand of beschadiging komt al die energie ongecontroleerd vrij, de vraag is of je dat wel moet willen.

[Siaon]

Brandstoffen zijn veel efficienter als je de dichtheid over de hele reis neemt, aangezien 'het pakket' brandstof veel lichter wordt over de reis heen.

Voor grotere mobiele toepassingen is dat heel erg significant.

[Robbaman]

Ik heb misschien iets gemist, maar waarom zouden we een honderdvoud beter MOETEN dan wat we nu hebben? Ik ben het met je eens dat wat beter dan nu fijn zou zijn, maar volgens mij begint er al wat keuze te ontstaan in EV's die de 600km op een lading echt kunnen halen onder normale praktijkomstandigheden.

Verdubbel deze wens voor de 'niet normale' praktijkomstandigheden en gooi er nog eens 50%ish bovenop om rond de 1000km op een lading te kunnen halen en dat zit je volgens mij op een prima auto. Dat is eerder een factor 3 dat het beter zou "MOETEN".

Zoals ik het zie zijn vooral de kosten en de laadsnelheid op dit moment nog lastige punten (hoewel ook laatstgenoemde steeds beter gaat), en de beschikbaarheid van laadpunten, maar dat kun je sowieso niet echt oplossen met de accutechniek IN de auto.

[jongetje]

Het is juist wel goed als er meer energie in minder ruimte (en gewicht!) past. Daardoor kunnen auto's ipv een grotere range gewoon een stuk lichter worden omdat je minder kg batterij nodig hebt voor hetzelfde bereik. Of wat dacht je van je telefoon die langer meegaat?

[Reactie gewijzigd door jongetje op 22 juli 2024 13:50]

[Robbaman]

Natuurlijk is het beter, maar ik reageer op een post waarin gesteld wordt dat we 100x beter MOETEN. Met een factor 3 t.o.v. nu zijn de grootste knelpunten v.w.b. bereik wel opgelost en kunnen we beter focussen op goedkoper, duurzamer, etc.

Als er dan alsnog een grotere dichtheid bij komt, dan is dat mooi meegenomen, maar de post waarop ik reageer lijkt te suggereren dat zonder een 100x verbetering het allemaal maar nutteloos is.

[Tintel]

Mee eens dat het geen 'moeten' is maar het is nu eigenlijk redelijk inefficient dat een EV (fiets of auto) zo zwaar is. Dat het hanteerbaar is - ja. Maar het mag wel wat beter. Bij smartphones is het probleem enigszins opgelost door het gebruik te minimaliseren maar voor (personen)vervoer is de beste optimalisatie: een laag gewicht.

[D11]

<sarcasme modus>
Ik zeg een waterstof ballon in de auto .. (negatief gewicht en veel energie).
</sarcasme modus>

Een laag gewicht is prettig, maar het volume van de accu/energie drager is ook van belang.

[Siaon]

Een ballon met gas heeft gewoon gewicht hoor, je kent wellicht het experiment met een glazen container op de weegschaal, dan vacuum maken en opnieuw wegen.

En er zit ook niet veel energie in. Hoeveel liter water kan je koken met die ballon? En met hetzelfde volume benzine?

Goed punt dat volume belangrijk is, slecht voorbeeld 😋

[oks]

Omdat we een energiegat hebben bij het vervangen van fossiele energiebronnen. Hoe groter de opslagcapaciteit hoe meer kans dat we de opbrengsten van zon wind en water kunnen bewaren en een stabiel elektronetwerk kunnen creëren.

[hiostu]

Daarvoor is het veel belangrijker wat de kosten per kWh zijn voor de accu dan de capaciteit. En ook hoe snel de accu kan schakelen. Is het voor net stabiliteit of voor langdurige opslag. Gewicht en volume zijn vooral belangrijk in transport, wanneer de accu zelf mee verplaatst.

[oks]

Je wordt op je wenken bediend: YouTube: The End For Tesla’s Megapack?? Introducing CATL’s New ZERO Degradat...

[Robbaman]

Maar de innovatie waar mijn reactie over gaat is de toename in dichtheid Wh/kg. Voor meer opslagcapaciteit van het elektriciteitsnetwerk maakt dat natuurlijk niet veel uit.

[oks]

Tuurlijk wel. Heb je wel eens in Amsterdam gewoond. Gemiddelde sociale huur woning 40 m2. Dus hoe meer je reduceert in volume en meer vermogen je kan opslaan hoe beter voor de bewoner van zo een pand. Veel panden veel verbruik. Dus ja volume is een factor voor het elektriciteitsnetwerk in dergelijke omstandigheden.

[CrazyJoe]

Dat staat even los van de hele elektrische auto discussie. Dat soort problemen moet je met lokale energie opslag aanpakken. Daarvoor zijn energie dichtere batterijen natuurlijk ook een oplossing (meer capaciteit in dezelfde of kleinere ruimte), maar daar ging het hier niet over.

[Siaon]

Ik heb me altijd afgevraagd of vervanging wel het doel moet zijn over de hele linie. Dat personenwagens effectief geelectrificeerd kunnen worden, betekent niet automatisch dat bestelwagens en vrachtwagens dat ook kunnen. Misschien kunnen die beter blijven rijden op diesel/benzine/iets anders?

Vraagstukken kunnen flink verschillen bij verschillende schalen.

[oks]

Simpel op te zoeken met Google. Tesla en andere fabrikanten zijn aan het overschakelen op elektrische vrachtwagens. Het is met andere woorden eigenlijk al een uitgemaakte zaak. Ook vrachtwagens kunnen prima elektrisch. Er worden al speciale laadpalen aangelegd om de vermogens weg. te kunnen zetten om elektrische vrachtwagens te kunnen laden. Wat een mooie wereld zou dat zijn als truck allemaal elektrische zijn. Die gigantische dieselvervuiling pffff. WEG :-) En dan te bedenken dat je voor 1 vrachtwagen dan dus 4 elektrische vrachtwagens kunt laten rijden omdat het energieequivalant van diesel dan niet aan warmte de lucht in gaat!

[Siaon]

Vrachtwagens hebben echt andere verhoudingen, om daar genoeg energie in mee te nemen, kost dat nogal wat gewicht extra.

Die Tesla truck ziet er leuk uit, maar ze geven nog weinig relevante specificaties. Zoals hoeveel energie per kg per km.

[belal]

Wat wil je met 1000km range. Kun jij je plas 10 uur ophouden dan?

De belangrijkste horde voor EVs is de laadsnelheid. Als je na 3 uur rijden 10 minuten stopt om te plassen en een flesje drinken te halen, dan moet je weer 3 uur kunnen rijden op basis van 10 minuten laden.

Als je dat punt bereikt, dan is een rit naar noord spanje gewoon goed te doen voor de meesten. Ja henry met de 20 liter blaas, die zal dan balen omdat hij eerder moet stoppen dan dat hij moet plassen

[amigob2]

Dan moeten die laad punten op route soleil wel vrij zijn. Bij ICE auto's die in 2 minuten vol zitten krijgen ze dat al niet voor elkaar. Als het dan 8 maal zo lang duurt is dat dus onmogelijk. Daar naast is je voorbeeld als je 1 chauffeur hebt. Met meerde chauffeurs wil je gewoon door

[Yariva]

Dan moeten die laad punten op route soleil wel vrij zijn. Bij ICE auto's die in 2 minuten vol zitten krijgen ze dat al niet voor elkaar.

Daarom mogen ze aankomende tijd ook nog wel door gaan met laad infrastructuur bouwen. Iets dat door de EU al wordt verplicht (om de 50KM minimaal 1 laadstation met serieus voltage meen ik mij te herinneren?). Daarnaast is het veel eenvoudiger om een vrij laadpunt te vinden met een EV in tegenstelling tot een ICE. Zat appjes / onboard infotainment welke een route berekend en actief checkt hoeveel vrije laadplekken er nog zijn op de locatie.

Daar naast is je voorbeeld als je 1 chauffeur hebt. Met meerde chauffeurs wil je gewoon door

Dan is een toiletpauze of überhaupt even de benen strekken voor de bloedsomloop geen ongezonde bezigheid. Met de recente laadsnelheden welke wij nu al hebben a 17 minuten is dat geen overbodige luxe en gezond om fris op de weg te blijven. Ook met meerdere chauffeurs.

[belal]

Precies.

Het punt is dat veel mensen nog niet op de juiste manier kijken naar laden tijdens een rit.
Simpel, als je stopt voor wat voor reden en duur dan ook, laden.
In veel gevallen (extreme doorrijders daar gelaten) zul je dan eigenlijk nooit stoppen omdat je moet laden, maar zul je altijd laden als je stopt.

En dan kost laden dus minder tijd dan tanken.

Maar goed, de EU grid is nog niet perfect, dus dat issue is er zeker. Niet voor iets dat de EU die laad punten verplicht gaat stellen aan overheden.

[Tintel]

Dit komt vaker als argument naar voren maar het gaat niet om een range die je in 1 keer aflegt.

Het gaat erom: hoe vaak moet je laden om X km af te leggen [daarin zit dus bewust niet het woord 'aaneengesloten'].

Een ICE met een benzine tank van 15 liter en daarmee een range van bijv. 150 km is erg onhandig omdat je dan zo vaak bij de pomp moet staan. Natuurlijk is het ook niet de bedoeling dat elke auto een range heeft van 1000+ km op een enkele tank/lading.

[Robbaman]

Ik denk dan eigenlijk niet zozeer aan lange afstanden, maar in aantal dagen tussen laadbeurten.

In een (soort van) ideaalwereld kun jij je EV overal waar je parkeert laden, maar dat is niet realistisch. Als je dan een oprijlaan met eigen lader hebt, dan is het geen probleem, maar voor de gemiddelde persoon die een gedeelde laadpaal moet gebruiken is het een belangrijk verschil of je dat 1x per week, 1x per maand of of 1x per dag moet doen.

Met een gemiddelde woon-werk-afstand van zo'n 30km kun je moet 1000km de hele week naar je werk zonder te MOETEN laden. Dat geeft je de vrijheid om je laadmoment aan te passen aan je wensen in plaats van dat je een slaaf wordt van 'de vrije laadpaal'.

Dat is voor zover ik kan zien een van de grootste bezwaren die men heeft tegen EV's (naast de hoge prijs natuurlijk)

[belal]

5x30x2=300km.

Hoezo heb je dan 1000km nodig?

Een auto met 300km bruikbaar in de winter op snelwegen (check ev database) is dan een must, maar de meeste middenklasse electrische auto's kunnen dat wel.

[Reactie gewijzigd door belal op 22 juli 2024 13:50]

[Robbaman]

Dit is natuurlijk maar een voorbeeld, de meeste mensen zullen ook naast hun werk de auto nog wel eens gebruiken om naar sport te gaan, kinderen ophalen, boodschappen doen, etc, etc.

Het gaat mij erom dat er in veel discussies makkelijk wordt gedaan alsof je genoeg bereik nodig hebt om de dag door te komen, maar zelfs ALS je op elke straathoek een lader zou hebben is het gewoon vervelend dat je altijd elke dag zou moeten laden en is het wat mij betreft echt een must dat je (onder normale omstandigheden) het met 1x per week a 10 dagen laden moet kunnen redden.

Dat zal niet voor iedereen een praktijkbereik van 1000km zijn natuurlijk, maar in veel gevallen wel meer dan 300 die veel EV's nu bieden in de winter (wanneer je doorgaans de auto ook nog eens meer gebruikt).

Laat ik het zo zeggen, ik rij nu een Model 3 die grote delen van het jaar makkelijk 300km op een 80% lading komt, en daarmee moet ik gemiddeld genomen iets meer dan 1x per week laden. Als ik niet op mijn eigen privé parkeerplek voor mijn deur zou kunnen laden, weet ik niet of ik nog enthousiast zou zijn over elektrisch rijden.

[belal]

Oh, ben met je eens dat een EV zonder eigen oprit en laadpaal niet aantrekkelijk is.

Al is het maar omdat je vaak aanzienlijk meer betaald voor stroom bij een publieke laadpaal (oke, niet tesla supercharge, maar dan heb je zonder tesla auto een abo nodig).

Dus ja, een EV met eigen oprit is eigenlijk een must, elke dag met de auto vol (of minstens 80%) en dus altijd genoeg actieradius voor een normale dag. Op dat moment kom je dus nooit meer bij het tank station, behalve op vakantie.

[MrFax]

Hogere energiedichtheid betekent toch ook grotere explosies bij falen? Ik denk zelf dat hogere energiedichtheid vanwege de instabiliteit van lithium geen goed idee is. Nu is het nog een brandwond in je zak bij falen van je telefoonaccu, maar stel de energiedichtheid zou verdubbelen, dan ben je wellicht je been kwijt.

[Yero]

Hogere energiedichtheid betekent toch ook grotere explosies bij falen? Ik denk zelf dat hogere energiedichtheid vanwege de instabiliteit van lithium geen goed idee is. Nu is het nog een brandwond in je zak bij falen van je telefoonaccu, maar stel de energiedichtheid zou verdubbelen, dan ben je wellicht je been kwijt.

De beschreven accu gebruikt geen lithium, maar natrium.

Een hogere energiedichtheid hoeft niet noodzakelijkerwijs te leiden tot grotere explosies of hogere risico’s bij falen, vooral niet bij solidstate. In anodevrije natrium solidstateaccu’s wordt gebruik gemaakt van een vaste elektrolyt in plaats van een vloeibare, wat de kans op brand verkleint. Daarnaast is natrium minder reactief en gevaarlijk dan lithium.

[dasiro]

Daarnaast is natrium minder reactief en gevaarlijk dan lithium.

ik hoop dat de batterijen voldoende waterdicht zijn, want die 2 samen vormen altijd leuke reacties

[CrazyJoe]

Er zit geen lithium in deze batterijen.

[D.oomah]

Gelukkig is natrium en water geen enkel probleem

[CrazyJoe]

Misschien dan iets duidelijker zijn in "die 2 samen vormen altijd een leuke reactie" als de oorspronkelijke comment praat over natrium en lithium.

We zijn niet allemaal chemicus.

[dasiro]

ik dacht dat het wel duidelijk was, zeker omdat heel het artikel net gaat over het vervangen van lithium door natrium. bij deze heb je weer wat bijgeleerd

[Verwijderd]

Hoe kom je op "explosie"? Zulke batterijen "exploderen" helemaal niet. Er begint een cell te branden, dan volgt een thermal runaway en de andere cellen eromheen beginnen ook te branden. Er volgt uiteindelijk een behoorlijk felle brand maar explosie nee, dat bestaat niet.
Er is nog nooit een moderne electro-auto of telefoon of laptop "explodeert". Een brand in een accu kan snel gaan, maar is nog steeds duizenden malen langzamer als een explosie welke binnen milliseconden gebeurd en een zeer snelle en sterke lucht(druk)verplaatsing tot gevolg heeft.

[hcQd]

YouTube: A pound of sodium metal in the river

[Verwijderd]

Ja ja elk kind kent dat van Scheikunde-les. Is puur Natrium (Na). In water = POEF !
Maar elk kind dat opgelet heeft tijdens Scheikunde, weet echter ook dat Natrium-met-iets-anders , hele andere eigenschappen kan hebben.
Een voorbeeld is keukenzout. Dat is natriumchloride (NaCl) en heb jij keukenzout wel eens zien ontploffen als het in water gedaan werd?

[R4gnax]

Omdat chloride één van de weinige sterker bindende zaken is die natrium bij contact met water stabiel kan houden. Keukenzout is bijgevolg niet zo zeer een voorbeeld, als wel het voorbeeld - want zo verschrikkelijk veel zijn er niet.

[MrFax]

YouTube: Kid cuts open iPhone battery

[Verwijderd]

Dat is géén explosie. Dat is een snelle verbranding (met een steekvlam). Een explosie is echt wel wat anders, wetenschappelijk gezien.

[Klaus_1250]

Waarom moeten we naar 10kWh/kg? Dat lijkt me absurd hoog.

Als je kijkt waar we nu staan, 0.8 - 2 kWh al een gamechanger. En kunnen we daar zeker 100 jaar mee vooruit. Als je meer nodig hebt, dan is accutechnologitie misschien niet de juiste technologie.

[CPV]

Waarom? Omdat het kan.
De eerste auto's leverden 1 pk per liter motorinhoud. De huidige F1 motoren zitten rond de 1200 pk per liter.

[hiostu]

Een F1 auto zit op 625 PK per liter. Daarnaast zal het nog wel omhoog gaan, maar het is zeker niet gezegd dat het kan om naar 10 kWh/kg te gaan. Er kan best een moment zijn dat je natuurkundig tegen limieten aanloopt bij het opslaan van energie in een accu. Tevens moet het ook kosten efficiënt zijn. Je hebt niets aan een accu die 10 kWh per kg op kan slaan als het 10.000.000 euro kost om een 5kWh accu te produceren.

[Klaus_1250]

En die motoren gaan maar enkele duizenden kilometers mee, moeten vooraf opgewarmd worden voor je ze kan starten en kosten meer per stuk dan Jan Modaal in zijn leven verdient.

100-200 pk per liter is meer realistisch. 100pk/l voor een standaard auto, 200pk/l voor een sportauto. De rest van het vermogen zal tegenwoordig uit een elektro motor worden gehaald.

[CPV]

Wat ik maar bedoel is, dat de techniek sneller gaat dan je nu kunt voorstellen.
En als je straks bijv. 1000 km kunt rijden op een accu die maar 5 kg weegt, vraag je je dan nog af waar dat nuttig voor is? Je gebruikt hem gewoon.

[Klaus_1250]

Maar zo ver zijn we nog lang niet, als we al zover komen. Niet alle technologie schaalt lineair/exponentieel door. En kosten voor verbetering worden steeds hoger, waardoor voortgang uiteindelijk stopt.

En dan is het wachten op een nieuwe revolutioire technologie.

Er zal best een tijd komen dat we met zijn allen gewoon weer 1000km rijden op een accu, met 150kWh komen we er wel. 5 kilo gaat hem niet worden, ik ben al blij als het over 15 jaar 150-200 kilo is.

Ik heb eigenlijk liever dat men een veilige, (zware maar) betaalbare thuisaccu van 20-40 kWh ontwikkeld.

[akooijman]

Als mijn auto een jaar op vier AA batterijen kan rijden zou dat best fijn zijn.
(Niet noodzakelijk, dat is wat anders.)

[ApexAlpha]

10kWh/kg is volgens mij wat benzine ongeveer heeft, dat ga je echt niet halen met een chemische batterij. Ik betwijfel of er metalen zijn die het in theorie zouden kunnen, laat staan in de praktijk.

De dichtheid van een batterij is belangrijk, vooral bij toepassingen waar je de batterij mee moet nemen zoals in een EV.

Maar andere zaken zoals veiligheid, laadsnelheid, degradatie etc... zijn ook allemaal belangrijk.

[IStealYourGun]

Ik betwijfel of er metalen zijn die het in theorie zouden kunnen, laat staan in de praktijk.

Uranium?
In praktijk iets minder toepasbaar bij een EV.

[DarkeasterB]

Hardstikke toepasbaar, een R.T.G. past prima in een auto. Alleen betreft het niet tijdelijke opslag van energie (nouja, eigenlijk wel, maar op een heel andere tijdsschaal)

[lkruijsw]

Hangt helemaal af van de toepassing. Energiedichtheid van 100 Wh per liter is genoeg voor stationaire toepassingen.

Voor stationaire toepassing is prijs en aantal cycles belangrijk, als je boven de 100 Wh per liter zit.

10 kWh/kg ga je nooit halen. Dat is de energiedichtheid van benzine.

[R4gnax]

Grotere energiedichtheid en, in geval van toepassingen in vervoer, lager gewicht.
En dat heb je hier beiden.

Levensduur kan dan wellicht niet zo goed zijn als een op lithium gebaseerde oplossing, maar zolang het maar 'goed genoeg' is kan het lagere gewicht en de simpelere cel-samenstelling ook wel betekenen: goedkoper te vervangen.

En dan wordt de vraag of je, naar het totaalplaatje kijkende en aan het einde van N jaar gemeten, cumulatief nog werkelijk duurder uit bent met extra accupack vervangingen tov lithium accus, of niet.

[GeeBee]

Zonder anode is het zeker niet positief

[SuperDre]

CATL heeft al condensed batteries van 400kwh/kg, en de 500kwh/kg verwachten ze ook al snel te kunnen gaan maken.

[akooijman]

Met een zwart gat als kathode?

[SvenBravo7]

Zijn deze accu's dan ook een stuk veiliger dan de huidige lithium-ion accu's/batterijen op het gebied van brandveiligheid? Ik heb hier verder geen verstand van, dus misschien is dat door het gebruik van zout/natrium al automatisch veiliger?

[R4gnax]

Natrium/Sodium in vloeibare staat kan vanaf 290 graden Celsius spontaan zelf-ontbranden. In zowel vloeibare als vaste staat, is het al bij lage temperatuur ook ontvlambaar. De damp tast ogen, huid en slijmvliezen sterk aan - netto hetzelfde effect als zeer zware brandwonden. Redelijke concentraties natriumdamp inademen zoals bij zo'n brand vrij zouden komen, betekent dat je longen compleet er aan gaan. (Als je industrieel met natrium werkt ben je vanwege veiligheidsvoorschriften dit dan ook verplicht te doen met speciale bescherming zoals een zuurkast.)

Het vuur zelf is 'mild' en niet zo erg als een lithium brand, maar het kan niet geblust worden met water. Bij contact met water ontstaat waterstofgas wat tot ontploffingsgevaar leidt. Halon en Freon blussers mogen ook niet gebruikt worden op natrium branden omdat ze soortgelijke reacties ontwikkelen waarbij waterstof ontstaat. Poederblussers werken doorgaans niet omdat de reactie aan de bovenrand van het natrium plaatsvindt en de meeste poeders daar doorheen zinken.

Natriumbranden kunnen eigenlijk alleen opgelost worden door ze gecontroleerd uit te laten woeden, of door ze zeer voorzichtig te smoren door de toplaag van het natrium te bedekken met een deken van argon of stikstof gas.


Let ook: om waterstofgas te vormen hoeft natrium niet in de fik te staan. Gewoon bij open contact met lucht (waar vocht in zit) gebeurt dat al. En vochtige buitenlucht maakt dat alleen maar erger. Dus wil je een natrium accu buiten gebruiken in bijv. een EV, dan is het echt absoluut noodzakelijk dat alles 100% goed hermetisch afgesloten blijft.

En zou je te maken hebben met een draagbaar toestel, zoals een telefoon, welke met een natrium-accu uitgerust is die zou gaan 'opzwellen' - dan heb je niet meer een potentiële huisbrand in je handen, maar een potentiële je-hebt-geen-hand-meer in je handen: BOEM! ("Je bent een rund als je met een accu stunt.")


Dus nee- met natrium ga je er veiligheidshalve niet op vooruit.

[Reactie gewijzigd door R4gnax op 22 juli 2024 13:50]

[lkruijsw]

Je hebt het hier over puur Natrium en niet over Natrium batterijen. In alle vergelijkingen van Natrium batterijen met Lithium-Ion worden ze als veiliger gezien dan Lithium-Ion batterijen.

[R4gnax]

Ze worden vziw veiliger gezien in de zin dat ze minder snel catastrofaal falen, ja.
Maar als ze catastrofaal falen, falen ze even hard als lithium. Zo niet harder, vanwege het aanvullende ontploffingsgevaar door het vormen van waterstof.

Er is maar weinig spul wat natrium actief kan binden in stabiele vorm, wanneer het eenmaal aan water of lucht blootgesteld wordt. Chloor kan het. Natrium-chloride, cq. keukenzout. En dan houdt het wel zo ongeveer op qua gangbare materialen, vziw.

Dus tenzij die batterijen op natrium-chloride werken, gaat dat spul vrij komen wanneer er fikkie is.
En die batterijen werken niet op natrium-chloride. Zo te zien is het kathode materiaal natrium chroom-oxide, natrium vanadium phosphaat, of natrium mangaan chroom phosphaat.

[Reactie gewijzigd door R4gnax op 22 juli 2024 13:50]

[lkruijsw]

Datzelfde geldt voor Lithium. En de vraag was of het veiliger is dan Lithium. Het antwoord daarop is simpelweg: Ja.

Vergeleken met Lithium-Ion dan. LFP is al een stuk veiliger en Natrium is daarmee geloof ik te vergelijken.

Verder, is er ook statistisch onderzoek gedaan naar batterijen in vergelijking met benzine. Het is nog steeds zo dat er 10 keer meer benzine auto's ontploffen dan accu-auto's, gecorrigeerd naar aantallen.

[R4gnax]

Verder, is er ook statistisch onderzoek gedaan naar batterijen in vergelijking met benzine. Het is nog steeds zo dat er 10 keer meer benzine auto's ontploffen dan accu-auto's, gecorrigeerd naar aantallen.

Dat getal is nietszeggend.
Aantal ontploffigen doet er niet toe. Kwantificeren en vergelijken op gevolgschade van die ontploffingen, alsmede bluskosten, dat doet er toe.

[lkruijsw]

Neem een willekeurige site over natrium batterijen:

https://www.evlithium.com...ergy%20storage%20projects.

"These batteries exhibit a lower risk of thermal runaway, a phenomenon often associated with lithium-ion batteries."

Iets wat steeds weer genoemd wordt.

[R4gnax]

Dat betekent dus dat ze minder snel een cascade naar catastrofaal falen inzakken en spontaan ontbranden. Het zegt niets over hoe hard en gevaarlijk dat catastrofaal falen dan is, wanneer het wel gebeurt.

[lkruijsw]

Als je in een vliegtuig zit, dan is het ook heel gevaarlijk en dodelijk als je neerstort.
Dat spontaan ontbranden wordt als het grootste veiligheidsrisico gezien

Maar, je beantwoordt de oorspronkelijk vraag niet. Natrium vs. Lithium.

[R4gnax]

De vraag die ik beantwoordde was hoe veilig deze accus zijn inzake brandveiligheid en of dat er significant op vooruit gaat vergeleken met de casus lithium accu.

Een omvattend antwoord op die vraag bestaat sowieso uit twee componenten.
Enerzijds: wat is het risico op spontaan falen, cq. dat een accu uit zichzelf de hens in gaat?
Anderzijds: wanneer de accu in de hens gaat, uit zichzelf of niet in het midden gelaten, hoe gedraagt zich deze dan?

Jij lijkt het geval waar er reeds een brand door andere factoren onstaan woedt, lekker te negeren alsof die niet bestaat. En lijkt blind te zijn voor een vergelijk op zaken als netto gevolgschade, blusmogelijkheden en -moeilijkheden, etc. - en je alleen maar te concentreren en blind te staren op de kans op spontaan falen door thermal runaway.

[Reactie gewijzigd door R4gnax op 22 juli 2024 13:50]

[SvenBravo7]

Wauw, bedankt voor deze zeer uitgebreide uitleg! Ben gelijk een stukje wijzer geworden (we learn everyday). Doe mij dan maar gewoon een lithium-accu in mijn telefoon

[rene_fb]

Voor wat betreft de gezondheidsrisico's is men bij autos wel wat gewend.
Het 'nieuwe' autogas R1234yf is ook niet bepaald een gezonde luchtverfrisser. Bij een brand komt daar ook fluorzuur en Carbonylfluoride vrij. Twee zaken die bijzonder slecht voor de gezondheid zijn.

[Dark Angel 58]

De voornaamste grondstof is natriumchloride (NaCl), oftewel keukenzout.

Dacht ik al... dus natrium is zout.

Dit ontwerp zorgt voor een goedkope en efficiënte cyclus. Anodevrije accucellen hebben een lager gewicht, een kleiner volume en lagere kosten.

Als het maar veilig is, dan maar het uitvoeren...
Oh wacht... geen nadelen? Kortere accu leven?

[GeeBee]

Nou.... Natrium is een alkalimetaal. In combinatie met het halogeen Chloor vormt zich het zout Natriumchloride (NaCl).
Er zijn zeer veel soorten zouten, keukenzout is de triviale naam van NaCl.

Een zout is een samengestelde stof die wordt gevormd door een chemische binding tussen positieve en negatieve ionen. De positieve ionen zijn de kationen (vandaar ook kathode), de negatieve de anionen (anode).

[Reactie gewijzigd door GeeBee op 22 juli 2024 13:50]

[bzuidgeest]

Er is altijd een anode. Anode is niet anders dan een pool, dus tenzij deze batterij een pool minder heeft....
Het kan niet zonder. Je kan evt zonder een losse extra laag voor de anode als een van de andere materialen dubbel dienst doet.

"De anode in een elektrisch of elektronisch apparaat of component is de pool of elektrode van waaruit de elektrische stroom het apparaat of de component binnenstroomt. De tegengestelde pool wordt de kathode genoemd en is dus de pool of elektrode waar de elektrische stroom het apparaat of de component verlaat."

[ApexAlpha]

Ik snap niet waarom dit op +3 staat het wordt toch gewoon uitgelegd in het artikel wat er anders is aan deze anode?

De ontwikkelde nieuwe accucellen gebruiken geen traditionele anode, maar slaan de ionen direct op de stroomcollector op door middel van elektrochemische depositie van alkalimetaal. Dit resulteert in een hogere celspanning, lagere kosten en een verhoogde energiedichtheid.

[Reactie gewijzigd door ApexAlpha op 22 juli 2024 13:50]

[bzuidgeest]

Waarschijnlijk omdat er staat "anodevrij" in de titel en dat kan gewoon niet. Er is altijd een plus en min pool en dat is alles wat anode/kathode betekend. De titel is marketing bullshit en je mag beter verwachten.

Of het +3 waardig is.... Na ja, dat laat ik aan de lezers over.

edit, je quote zegt het al: " geen traditionele anode" geen traditionele anode is wat anders dan geen anode.

[Reactie gewijzigd door bzuidgeest op 22 juli 2024 13:50]

[black panther]

Ik denk dat het duid op de elektrochemische anode. Gezien ze de accu zonder deze anode hebben ontwikkeld is het technisch gezien anode vrij.

In electrochemistry, the anode is where oxidation occurs and is the positive polarity contact in an electrolytic cell.[7] At the anode, anions (negative ions) are forced by the electrical potential to react chemically and give off electrons (oxidation) which then flow up and into the driving circuit.

[bzuidgeest]

Wellicht, maakt de titel niet beter in mijn opinie. En ik vraag mij af, ergens moeten de reacties nog steeds plaatsvinden. Ik vermoed dus dat er op zijn hoogst een laag apart materiaal is verdwenen en dat sommige van de overgebleven materialen dubbel dienst doen.

Het artikel zegt ook al "geen traditionele anode", dat is niet hetzelfde als geen anode.

[Reactie gewijzigd door bzuidgeest op 22 juli 2024 13:50]

[mjtdevries]

Je kan ook gewoon het artikel helemaal lezen en de plaatjes, waarin het duidelijk word uitgelegd.
De onderzoekers gebruiken zelf de term "anode-free".
Dan kan je een hele semantische discussie beginnen of de redacteur dat het moeten overnemen of niet, maar dat lijkt me een beetje zinloos.

[bzuidgeest]

Onderzoekers kunnen ook fout zitten. En het is een gegeven dat onderzoekers tegenwoordig steeds vaker schrijven voor marketing dan voor wetenschap. In de nieuws-cycle terechtkomen betekend heel simpelweg meer geld voor onderzoek.

Dit is een journalistiek platform, in journalistiek is het niet meer dan normaal om je bron materiaal te evalueren en niet klakkeloos over te nemen. Tenminste als je het goed doet. Er is een hoop slechte journalistiek tegenwoordig. copy-paste en niet meer.

[mjtdevries]

En hoe zouden ze dat moeten evalueren? Zij hebben zelf immers geen verstand van zaken.
Moeten ze andere wetenschappers raadplegen?
Een peer-review laten uitvoeren voor één kort artikeltje? Dat is niet realistisch.

En nogmaals, het is een semantische discussie die totaal niet van belang is voor de inhoud.
Je zoekt problemen waar die er niet zijn. Iedereen snapt wat er bedoelt word. Jij bent de enige die er moeite mee heeft.

[bzuidgeest]

Als het niet van belang is, waar maak jij je dan druk over?

En ja en basiskennis van het onderwerp waar je over schrijft is niet te veel gevraagd, kan je voor meer dan 1 artikel gebruiken. Algemene kennis van batterij constructie zou al genoeg zijn geweest.

[mjtdevries]

Dus jij hebt van alle onderwerpen op de wereld basiskennis?
Of je vind in ieder geval dat journalisten van alle onderwerpen basiskennis moeten hebben?

Je staat niet bepaald met beide benen op de grond.

[bzuidgeest]

Ze hebben meer dan 1 journalist in dienst en nemen waarschijnlijk artikelen aan van tal van professionele nieuwsorganisaties en freelancers. Alle basiskennis hoeft niet bepaald bij 1 journalist te liggen en er zijn er meer dan genoeg om het over te verdelen. Dus journalisten met specialisme. Dan zijn batterijen in techland nog zo een hot-topic, dat je eigenlijk iemand moet hebben die er iets van snapt.

Dus ik denk dat jij de persoon bent zonder voeten op aarde. Of geen enkel inzicht in hoe nieuws tegenwoordig werkt. Het is niet iets dat 1 persoon bij tweakers doet voor alles.

[duderuud]

De laatste maanden zijn bestaande accucellen, zoals lithiumijzerfosfaat (LFP) al flink in prijs gedaald, maar deze nieuwe vinding zou dat verder kunnen versnellen.

Met de nadruk op "zou" ja. De transitie van het lab naar commerciële producten is altijd het probleem.
Hoe vaak hebben we al gelezen over dit soort verbeteringen (in het lab)...

[pete4live]

Die verbeteringen worden ook vaak toegepast, alleen niet zo snel als men denkt. Als nieuwe ontwikkeling nooit op iets uit zouden draaien dan zou er überhaupt nooit ontwikkeling kunnen plaatsvinden. Ik heb geen exacte bronnen of voorbeelden maar ik kan mij goed voorstellen dat veel technieken en verbeteringen die 15-10 jaar geleden in het lab zijn bedacht nu wel degelijk worden toegepast.

[recyclebin]

Dit klinkt dan toch wel vrij baanbrekend, niet? Of is de impact van deze vondst uiteindelijk niet zo groot? Zoals ik het lees, zijn er niet veel obstakels voor het schalen van productie van deze solidstate accu-variant (behalve uiteraard dat de lifetime nog niet zo goed zou zijn, maar dat kan doorontwikkeld worden)

[Robbierut4]

Dit klinkt dan toch wel vrij baanbrekend, niet? Of is de impact van deze vondst uiteindelijk niet zo groot? Zoals ik het lees, zijn er niet veel obstakels voor het schalen van productie van deze solidstate accu-variant (behalve uiteraard dat de lifetime nog niet zo goed zou zijn, maar dat kan doorontwikkeld worden)

Accu tech uit een lab klinkt vaak baanbrekend, revolutionair of wordt een gamechanger genoemd.

Realiteit is dat het vaak heel lang duurt tussen een ontdekking/ontwikkeling in een lab en realistische productie, laat staan grootschalige productie. En het gros van de ontdekkingen blijkt in die 10-20 jaar dat het duurt tot het productie ready is toch niet zo goed als gedacht, of ondertussen al sterk achterhaald.

Oftewel, eerst zien in commerciele producten, dan geloven.

[spokje]

Dit klinkt veelbelovend, het is natuurlijk moeilijk te zeggen wanneer massaproductie hiervan mogelijk zou zijn. Is er iemand die iets kan zeggen over hoe lang het potentieel duurt voordat massale adoptie van deze technologie in theorie mogelijk is?

[LooneyTunes]

Accu zonder anode?
Een éénpolige accu?

[nutty]

Ja de ene pool ligt aan aarde, de rest gaat via wifi

[DarkeasterB]

Ok, ik snap dat voor voertuigen energiedichtheid belangrijk is.

Maar voor de energie transitie is misschien nog meer dan mobiele capaciteit ,opslag op het netwerk nodig. Om het cru te zeggen. Het boeit me niet of een kleine accu in mn garage hangt, of een grotere er onder ligt. Wat er toe doet is prijs en levensduur. Dat laatste lijkt niet verbeterd. Het lijkt mij dat langere levensduur makkelijker moet zijn als dichtheid verhoging en voor het totaal van het energie gebeuren belangrijker.
Niet om te zeggen dat onafhankelijk zijn van zeldzame materialen ook voor voertuigen niet onbelangrijk is.

[ErnstvV]

Ik ben wel verbaasd over de enorme hoeveelheid lithium die blijkbaar beschikbaar op aarde is. Dat is volgens het artikel 1/1000 van de hoeveelheid natrium op de wereld. Als je bedenkt dat er ongeveer 24 gram NaCl per liter zeewater zit en er enorm veel zeewater is, hoeveel lithium is er dan wel niet. Natuurlijk niet zo makkelijk de delven als zeewater maar toch, het moet nog steeds erg veel zijn.

[akooijman]

De totale hoeveelheid is dan ook totaal niet interessant. Het gaat om de winbare hoeveelheid.
Al zou de kern van de aarde uit puur lithium bestaan: we kunnen er niets mee, dus heeft het geen enkele waarde.