De solid-state batterij is nog in geen velden of wegen te vinden, of de grootste accubouwer ter wereld heeft alweer een nieuw doel op de radar: de ademende luchtbatterij. Nee, dat is geen grap en technisch mogelijk, maar er zijn nog wat kleine probleempjes die overwonnen moeten worden.
De lithium-luchtbatterij is op papier de heilige graal voor de elektrische auto. Als je dacht dat de solid-state indrukwekkend was, dan raden we je aan om je gordel van je bureaustoel aan te snoeren, want de claims die gemaakt worden voor de nieuwe technologie zijn wild. Chinese accubouwer CATL geeft namelijk aan dat ze zich richten op het ontwikkelen van een ademend accupakket dat een actieradius van 2.000 kilometer mogelijk maakt. Dat is voor een productieklare variant.
12.000 Wh per kg is haalbaar
En dat is dus nog conservatief. Voorlopige onderzoeken stellen namelijk dat het heel goed mogelijk moet zijn om een capaciteit van 3.505 Wh per kilogram te halen. In extremere gevallen zou zelfs 12.000 Wh per kg haalbaar zijn. In die gevallen zou 2.000 km een lachertje zijn aangezien we nu al de helft van die actieradius halen met batterijtechnologie die rond de ruwweg 275 Wh per kg op celniveau blijft steken.
Die extreme claims zijn mogelijk, omdat ze ten eerste allemaal nog theoretisch zijn en ten tweede zijn gebaseerd op een fundamenteel andere werking van een accucel. De lithium-lucht batterij werkt namelijk enkel met een poreuze kathode die bij het ontladen reageert met lucht om lithium peroxide te vormen. Bij dat proces ontstaat energie. Als de kathode dan weer 'opgeladen' wordt, keert dit proces zich om, waarbij hij dus weer lucht 'uitademt'. Er is dus heel weinig materiaal nodig om veel energie te kunnen opwekken.
Daar is het addertje
Maar, en dat is nog een addertje onder het gras, de claims hebben het enkel over de capaciteit per kilogram, niet over hoeveel vermogen hij kan leveren en of dat überhaupt voldoende is om een elektromotor aan te drijven. Daarnaast is de luchtbatterij erg kritisch over de lucht die hij inademt. Deze moet voornamelijk uit zuurstof bestaan en mag niet teveel koolstofdioxide en vocht bevatten, want dan gaat hij simpelweg sneller stuk.Tot dusver heeft de beste luchtbatterij tot dusver 241 laadcycli overleefd. Dat deed hij onder gecontroleerde omstandigheden in een lab.
Hoewel de lithium-luchtbatterij alles behalve gebakken lucht is, zijn we nog wel even verwijderd van auto's die er ook daadwerkelijk duizenden kilometers op kunnen afleggen. Naast de technische uitdaging om de accu ook daadwerkelijk werkbaar voor een EV, laat staan productieklaar te krijgen, zijn er ook nog randzaken die roet in het eten kunnen gooien. Denk aan de luchtfiltering die nodig is om de specifieke eisen van de kieskeurige accucel mogelijk te maken en de kosten, gewicht en logistieke uitdagingen die daarbij komen kijken.
Wat betreft CATL. Het bedrijf geeft aan dat het bezig is met onderzoek en doet nog geen enkele belofte. De solid-state heeft vooralsnog prioriteit op de kortere termijn, maar de luchtbatterij zou op de langere termijn zijn opvolger kunnen zijn. Wanneer dat is? Dat weten ze zelfs in China niet.
