Innovatie / Batterijen: solid state-batterij ontwikkeld door UCLouvain met Toyota

De huidige lithium-ionbatterijen gebruiken een vloeibare elektrolyt. Die is efficiënt qua mobiliteit van de ionen, maar deze oplossing heeft het risico van te oververhitten of zelfs te ontsteken. De oplossing is dus om een ‘vaste’ batterij (of solid state-batterij) te gebruiken. Daar heeft het Institute of Condensed Matter and Nanosciences van de UCLouvain aan gewerkt. Het team van onderzoekers rond Geoffroy Hautier heeft uiteindelijk de LTPS of LiTi2(PS4) ontdekt. Dit materiaal baant de weg voor de ontwikkeling van vaste stoffen met een hoge lithiummobiliteit om de vloeibare elektrolyt te vervangen door een vaste stof.

Veiliger

LTPS is een vaste stof die bestaat uit lithium, titanium, fosfor en zwavel die zijn gerangschikt in een “uitzonderlijke” kristalstructuur. Die staat een 10 keer snellere verplaatsing van lithiumionen toe vergeleken met de eerder bekende vaste stoffen. Toch is zijn diffusiecoëfficiënt nog 10 keer lager dan die van de vloeibare stoffen. Maar we staan pas aan het begin. LTPS heeft wel het enorme voordeel van geen organische vloeistof nodig te hebben, waardoor het veel veiliger is.

Met Toyota

Het onderzoek gaat verder om dit materiaal of andere soortgelijke materialen te integreren in batterijen voor dagelijks gebruik. Toch is er al interesse voor in de autowereld. Toyota heeft bijvoorbeeld een deel van dit onderzoek gefinancierd waaraan het heeft meegewerkt. Want deze stof, waarvan het patent is ingediend, zou de weg naar nieuwe, veiligere, minder vervuilende en meer efficiënte batterijen kunnen openen.