Onderzoekers van het Japanse Sumitomo Electric hebben een manier ontdekt om de capaciteit van gewone lithium-ion batterijen anderhalf tot drie keer te verhogen. Ze gebruiken daarvoor het zelfontwikkelde 'Aluminium-Celmet', dat bijzonder poreus is. De Japanners hebben al een kleine productielijn voor batterijen met dit materiaal opgezet.

98 procent poreus

De batterijen van Sumitomo kunnen zo extreem efficiënt zijn dankzij de porositeit van het Aluminium-Celmet. Die kan oplopen tot maar liefst 98 procent. Door die hoge porositeit kan de batterij significant meer lithium bevatten dan een standaard anode van aluminium. Een anode is een deel van de batterij dat elektronen doorgeeft aan het verbruikende apparaat.

Sumitomo bereikt de hoge porositeit van Aluminium-Celmet door een geleidende coating op kunststof schuim aan te brengen. Vervolgens 'veraluminiumd' het bedrijf die structuur en verwijdert het het plastic schuim door het materiaal te verhitten. Daarna blijft er een driedimensionaal gaas van open 'poriën' over. Dat is volgens de onderzoekers eenvoudig te bewerken met behulp van conventionele productietechnieken.

Auto's, huizen, telefoons

Bij het rekenvoorbeeld dat een volledig opgeladen batterij met Aluminium-Cemet anderhalf tot drie keer zo lang meegaat, gaat het Japanse bedrijf uit van een batterij voor elektrische auto's. Daarbij is het ook nuttig om dezelfde lading elektriciteit in een veel kleinere, en dus lichtere, batterij te plaatsen.

Behalve voor gebruik in auto's stelt Sumitomo Electric zich voor dat de batterijen ook dienst kunnen doen in huizen. Bijvoorbeeld voor het opslaan van elektriciteit die gegenereerd is door zonnepanelen of windmolens. En alhoewel het bedrijf het niet expliciet zegt, wordt het duidelijk dat de batterijen ook positief kunnen uitpakken voor elektronische apparaten als smartphones. Vaak zit daar al een lithium-ion batterij in.

Meer toepassingen

Aluminium-Celmet zou ook potentieel kunnen bieden voor het produceren van betere condensatoren, zoals op moederborden en ook ín het batterijdeel waar de lading wordt opgeslagen. Omdat van aluminium gemaakte condensatoren zowel positieve als negatieve geleiders hebben, zou de vermindering van volume en gewicht daar volgens Sumitomo nog groter zijn.

Wetenschappers zijn de afgelopen tijd overigens sowieso hard bezig om de levensduur of opslagcapaciteit van batterijen te verbeteren. Zo bedachten onderzoekers van de Amerikaanse Universiteit van Maryland eind vorig jaar een batterij gebaseerd op het tabaksvirus.