Wetenschappers in China beweren een manier te hebben gevonden om versleten lithium-ionbatterijen nieuw leven in te blazen. Onderzoekers van de Fudan Universiteit hebben een revolutionaire lithiuminjectiemethode ontwikkeld waarmee versleten batterijen kunnen worden hersteld tot bijna-fabrieksmatige omstandigheden. Ze zeggen dat deze doorbraak de levensduur van batterijen drastisch kan verlengen en de doorverkoopwaarde van EV's kan stabiliseren.

De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur, een fundamenteel probleem aan te pakken: lithium-ionbatterijen, de ruggengraat van elektrisch vervoer, degraderen onvermijdelijk na verloop van tijd. Maar dat is nu misschien niet langer onvermijdelijk.

Reanimeren van ‘dode’ batterijen

Het probleem zit hem in de manier waarop lithium zich in de batterij verplaatst. Elke laad- en ontlaadcyclus zorgt ervoor dat een deel van het lithium inactieve afzettingen vormt, waardoor er minder ionen beschikbaar zijn om energie op te slaan. Uiteindelijk valt de capaciteit onder de drempel die nodig is voor praktisch gebruik, waardoor de levensduur van de batterij wordt beperkt tot 500 tot 2000 cycli.

Maar waar anderen een onomkeerbare achteruitgang zien, ziet het Fudan-team iets dat te repareren is. Ze vergeleken het probleem met een behandelbare ziekte, waarbij het falen van één onderdeel het hele systeem aantast. Hun oplossing? Het verloren lithium herstellen zonder de batterij te ontmantelen door de batterij een ‘medicijn’ te geven.’

Een schot in de roos

De kern van hun doorbraak is een speciaal ontworpen dragermolecuul dat rechtstreeks in een defecte batterij kan worden geïnjecteerd. Eenmaal binnen lost het op in de elektrolyt en ontleedt het gecontroleerd, waardoor lithiumionen vrijkomen in de circulatie. Bij het proces komt gas vrij als bijproduct, maar naar verluidt op een veilige manier. Het is snel, niet invasief en vereist geen demontage, zoals vermeld.

De resultaten zijn verbluffend. Tests toonden aan dat de injecties de levensduur van de batterij konden verlengen van 1.500 cycli tot 12,000. Dat betekent dat een EV-batterij die voorheen misschien acht jaar meeging, nu tientallen jaren functioneel kan blijven.

Een remedie tegen batterijverspilling?

Naast betere prestaties zou de ontdekking ook verstrekkende voordelen voor het milieu kunnen hebben. De auto-industrie staat onder toenemende druk om om te gaan met het groeiende aantal lege lithium-ion batterijen, waarvan er veel eindigen als moeilijk te recyclen afval. Het verlengen van de levensduur zou de noodzaak voor regelmatige vervanging kunnen verminderen, waardoor er minder mijnbouw nodig is en er minder elektronica vrijkomt.

China, dat al een wereldleider is op het gebied van de productie van lithiumbatterijen, zal hier enorm van profiteren. Met industriereuzen als CATL en BYD die de markt domineren, kan deze nieuwste doorbraak de positie van het land in de voorhoede van de batterijtechnologie verder verstevigen.

Een lange weg naar de markt

De ‘lithiumnaald’ blijft echter in een lade in het lab. Het Fudan-team is in gesprek met belangrijke batterijfabrikanten om te onderzoeken hoe hun methode kan worden opgeschaald voor industriële productie. De uitdaging zal zijn om de techniek te integreren in commerciële toeleveringsketens.

Deze innovatie kan een keerpunt betekenen in de EV-industrie. Accu's die langer meegaan, betekenen lagere kosten voor de consument, minder grondstoffenintensieve productieprocessen en een belangrijke stap in de richting van duurzamer elektrisch vervoer.

Maar het wachten duurt nog even voort. Of deze batterij-injectie een wijdverspreide realiteit zal worden, valt nog te bezien - maar als dat zo is, zou het het spel voor elektrische mobiliteit kunnen veranderen.