Foto: Thinkstock
Dat schrijven de onderzoekers maandag in Nature Nanotechnology.
Het ontwerp is een nieuwe stap in het onderzoek naar batterijen die gebruikmaken van silicium als anode, het deel van de batterij waar elektriciteit in wordt opgeslagen tijdens het opladen. Momenteel zijn de anodes van lithium-ion-batterijen gemaakt van grafiet.
Anodes van silicium kunnen potentieel tien keer zo veel elektriciteit opslaan, maar er zijn nog verschillende problemen met het materiaal. Zo zwelt de breekbare stof tijdens het opladen op tot drie keer zijn oorspronkelijke grootte, waardoor het kan breken. Ook wordt een afvalstof gegenereerd die de werking van de batterij kan verminderen.
Koolstof
In het nieuwe ontwerp worden microscopische clusters silicium verzameld en bedekt met een laag koolstof. Daardoor zijn ze steviger en wordt het effect van de afvalstof verminderd. De clusters worden als poeder op een folie geplaatst en worden zo als anode gebruikt.
Na duizend keer opladen was de batterij ongeveer de helft van zijn capaciteit kwijt, maar bleef hij drie keer zo krachtig als de lithium-ion-batterijen die momenteel op de markt zijn. Lithium-ion-batterijen worden bijvoorbeeld gebruikt in smartphones.
Voordat de batterij op commerciële schaal kan worden geproduceerd, moet eerst het productieproces worden versimpeld. Ook zoeken de onderzoekers nog een goedkopere bron van silicium nanodeeltjes. Momenteel wordt onderzocht of rijstschillen, die niet door mensen kunnen worden opgegeten, daarvoor kunnen worden gebruikt.
Bekijk meer recente ontwikkelingen op het gebied van batterijen
Wat kan je zelf doen om de accuduur van je telefoon te verlengen?