Een sulfide-gebaseerde solid-state batterij die een bereik van meer dan 3.000 kilometer belooft en die in slechts vijf minuten kan worden opgeladen?

Het is moeilijk te geloven, aangezien we al jaren horen dat solid-state batterijen nog een decennium verwijderd zijn, maar als een gigant als Huawei er een patent op aanvraagt, is er geen rook zonder vuur.

Twee keer hogere dichtheid

De Chinese elektronicagigant heeft nu een patent aangevraagd bij de overheidsinstantie voor lithium-ionbatterijen die volledig uit vaste stoffen bestaan en een ultrahoge ionische geleidbaarheid hebben.

Volgens het patent varieert de energiedichtheid van 400 tot 500 Wh/kg, mogelijk twee tot drie keer die van conventionele lithium-ioncellen.

Ze claimen een nieuwe techniek: het doteren van sulfide-elektrolyten met stikstof om nevenreacties tegen te gaan die een veelvoorkomend obstakel vormen in de eerste vastestofbatterijen van tegenwoordig.

Enkele belangrijke voordelen

Op sulfide gebaseerde vaste-stofaccu's bieden verschillende belangrijke voordelen ten opzichte van conventionele accu's met vloeibare elektrolyten en zelfs andere soorten vaste-stofaccu's (zoals oxide- of polymeeraccu's).

Hogere ionische geleidbaarheid resulteert in sneller opladen en betere prestaties bij kamertemperatuur. Sulfiden maken het gebruik van lithiummetaal mogelijk zonder veel van de dendrietrisico's die in vloeibare systemen voorkomen. Anodes van lithiummetaal kunnen de energiedichtheid drastisch verhogen (tot 2 keer die van grafiet).

En het is veiliger: geen ontvlambare vloeistoffen, dus het risico op thermische runaway is aanzienlijk kleiner, vooral bij mechanische belasting.

Race naar solid-state

Huawei is niet de enige grote speler die investeert in solid-state technologie. Anderen, zoals Solid Power, dat partners heeft als Ford en BMW (VS), maar ook Japanse bedrijven als Toyota, Panasonic, NKG, Mitsubishi Chemical en Hitachi, of het Zuid-Koreaanse Samsung SDI, ontwikkelen solid-state batterijen op basis van sulfide met lithiummetaalanoden.

Dus waarom heeft Huawei, een gigant in elektronica en communicatie met diepe zakken, een beetje zoals Apple in de VS, geïnvesteerd in EV-batterijen? Huawei floreert ook in de auto-industrie.

Het bedrijf ontwikkelt niet alleen intelligente rijhulpsystemen en digitale slimme cockpits, maar ook oplaadstations en batterijopslagsystemen. Veel van de nieuwe auto's onder het Chinese merk Wenjie zijn gebaseerd op standaarden en technologieën van Huawei. Huawei produceert ze echter niet.

Het automerk Wenjie wordt niet door Huawei zelf gemaakt, maar door Seres, in samenwerking met Huawei. Een doorbraak in solid-state batterijen zou een belangrijke doorbraak kunnen betekenen voor Huawei in de autosector, aangezien het bedrijf momenteel sterk afhankelijk is van batterijen van grote Chinese batterijproducenten, zoals CATL of BYD.

Sceptisch over beweringen

Specialisten zijn sceptisch over de cijfers die Huawei noemt in zijn patentaanvraag, zoals het bereik van 3.000 km en het opladen binnen vijf minuten. Toch is de belangrijkste vraag of, en zo ja hoe snel, dit soort technologie volwassen kan worden.

Toyota onthulde bijvoorbeeld in 2023 een prototype met een bereik van 1200 kilometer en een oplaadtijd van 10 minuten, dat in 2027-2028 commercieel beschikbaar zou zijn. CATL wil in 2027 beginnen met de proefproductie van een hybride solid-state batterij.

Volgens Chinese media worden er in China jaarlijks zo'n 7.600 patenten op solid-state batterijen aangevraagd, wat neerkomt op 36,7% van de wereldwijde activiteit. Technologie beweegt snel.