Batterijcapaciteit is vaak onderwerp van discussie en menigeen vindt dat de techniek al jaren achterblijft. Samsung, samen met onderzoekers en universiteiten in Zuid-Korea, is erin geslaagd een nieuwe technologie te ontwikkelen die de capaciteit van Li-Ion accu's kan verdubbelen.
De onderzoekers maken gebruik van silicium, wat ook veel gebruikt wordt in computerchips en andere elektronica. Dat element wordt gezien als potentieel revolutionair op het gebied van energieopslag dankzij de atoomstructuur. Het materiaal heeft echter één groot nadeel: het verandert van grootte tijdens laad- en ontlaadcycli.
Samsung claimt dit probleem verholpen te hebben door Silicium-nanodeeltjes in laagjes grafeen te coaten. De lagen kunnen, dankzij hun uitstekende elektrische en mechanische eigenschappen, schuiven rond de Si-nanodeeltjes en zo uitzetten of krimpen. Hierdoor krijgt het materiaal de ruimte die het nodig heeft, ook in kleine accu's van bijvoorbeeld smartphones.
Door deze techniek weet Samsung de capaciteit bijna te verdubbelen ten opzichte van huidige vergelijkbare accu's. Samsung claimt zelf tot 1,8 keer de energiedichtheid in huidige Li-Ion-accu's en tot 1,5 keer na 200 keer opladen. Of we de techniek snel in de praktijk terug zullen zien, is nog maar de vraag. De onderzoekers moeten nog veel testen om te bewijzen dat de techniek ook in de praktijk gunstig is, maar de potentie is er in ieder geval.
The graphene layers anchored onto the silicon surface accommodate the volume expansion of silicon via a sliding process between adjacent graphene layers. When paired with a commercial lithium cobalt oxide cathode, the silicon carbide-free graphene coating allows the full cell to reach volumetric energy densities of 972 and 700 Wh l-1 at first and 200th cycle, respectively, 1.8 and 1.5 times higher than those of current commercial lithium-ion batteries.
Bron: Neowin
