Door Willem de Moor

Redacteur

Waar zijn onze superaccu's?

Makkelijker gezegd dan gedaan

In het laboratorium is het vergroten van de elektrodeoppervlaktes al op legio verschillende manieren geprobeerd en ook gerealiseerd. Veel technieken zijn echter bijzonder arbeidsintensief en vergen diverse stappen om tot een poreuze elektrode te komen. Zo kan een lithografisch proces gebruikt worden om driedimensionale structuren te maken met een groot oppervlak, maar dat kost veel tijd. Ook het 'wegwassen' van materialen is een optie, maar hoe meer tussenstappen nodig zijn, des te duurder een proces wordt.

Voor commerciële toepassingen is het zaak een zo eenvoudig mogelijk productieproces te vinden, terwijl de resulterende elektrodes uiteraard wel voorspelbare eigenschappen moeten hebben. Een relatief nieuwe methode om de productie te vereenvoudigen, is zelfassemblage. Daarbij kunnen moleculen zodanig worden geproduceerd dat ze in een oplossing spontaan de gewenste structuren vormen.

Een stuk over elektronica, en in het bijzonder elektrodes, zou niet compleet zijn zonder een alinea over grafeen. Dit 'wondermateriaal' blijkt zich voor tal van toepassingen te lenen, zo ontdekken materiaalwetenschappers keer op keer. En aangezien grafeen eigenlijk koolstof is, werkt het prima als elektrode.

De bijna tweedimensionale structuur van grafeen maakt het realiseren van een groot oppervlak bijna eenvoudig. De kippengaasstructuur van grafeen bestaat uit een enkele laag koolstofatomen en geleidt elektriciteit zeer goed. Onderzoekers hebben grafeen al eens gecombineerd met koolstofnanobuisjes om een nog groter driedimensionaal oppervlak te krijgen. Per gram van deze grafeen-nanobuiselektrodes wisten onderzoekers een oppervlakte van maar liefst tweeduizend vierkante meter te realiseren. Het enige probleem is de productie; grafeen en koolstofnanobuisjes zijn lastig in grote hoeveelheden te produceren.


Ook de anode is voor verbetering vatbaar. In de meeste accu's wordt deze van grafiet gemaakt, maar grafiet is niet ideaal voor de opname van lithium. Grafeen neemt dankzij zijn grote oppervlakte beter ionen op, maar het goedkopere silicium zou dat nog beter kunnen. Dat materiaal zwelt echter op als het ionen opneemt, maar dankzij een polymeer zou dat weer binnen de perken gehouden kunnen worden.


Google Pixel 7 Sony WH-1000XM5 Apple iPhone 14 Samsung Galaxy Watch5, 44mm Sonic Frontiers Samsung Galaxy Z Fold4 Insta360 X3 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2022 Hosting door True

Tweakers maakt gebruik van cookies

Tweakers plaatst functionele en analytische cookies voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Deze cookies zijn noodzakelijk. Om op Tweakers relevantere advertenties te tonen en om ingesloten content van derden te tonen (bijvoorbeeld video's), vragen we je toestemming. Via ingesloten content kunnen derde partijen diensten leveren en verbeteren, bezoekersstatistieken bijhouden, gepersonaliseerde content tonen, gerichte advertenties tonen en gebruikersprofielen opbouwen. Hiervoor worden apparaatgegevens, IP-adres, geolocatie en surfgedrag vastgelegd.

Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Sluiten

Toestemming beheren

Hieronder kun je per doeleinde of partij toestemming geven of intrekken. Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Functioneel en analytisch

Deze cookies zijn noodzakelijk voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie. Meer details

janee

    Relevantere advertenties

    Dit beperkt het aantal keer dat dezelfde advertentie getoond wordt (frequency capping) en maakt het mogelijk om binnen Tweakers contextuele advertenties te tonen op basis van pagina's die je hebt bezocht. Meer details

    Tweakers genereert een willekeurige unieke code als identifier. Deze data wordt niet gedeeld met adverteerders of andere derde partijen en je kunt niet buiten Tweakers gevolgd worden. Indien je bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je account. Indien je niet bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je sessie die maximaal 4 maanden actief blijft. Je kunt deze toestemming te allen tijde intrekken.

    Ingesloten content van derden

    Deze cookies kunnen door derde partijen geplaatst worden via ingesloten content. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie over de verwerkingsdoeleinden. Meer details

    janee