Je denkt er waarschijnlijk niet dagelijks over na, maar de batterij van je smartphone, laptop of elektrische auto is een scheikundig huzarenstukje. "Het is eigenlijk een klein chemisch fabriekje", zegt TNO-onderzoeker Wiel Manders enthousiast.
Die kleine fabriekjes op basis van lithium zitten inmiddels al jarenlang in allerlei doodnormale apparaten. Toch staan de ontwikkelingen allerminst stil. Onze honger naar batterijen wordt alleen maar groter, en we doen er steeds meer mee. Wereldwijd is daarom een race gaande om batterijen te maken die goedkoper en veiliger zijn, en die meer energie vast kunnen houden.
Om het Nederlandse bedrijfsleven te helpen in die race heeft onderzoeksinstituut TNO op de High Tech Campus in Eindhoven een speciaal laboratorium opgetuigd, dat maandag officieel werd geopend. In het lab kunnen start-ups proeven laten uitvoeren met nieuwe batterijmaterialen. Het zorgt ervoor dat de kleine batterijbedrijven niet allemaal eigen laboratoria hoeven op te tuigen met de complexe en kostbare apparatuur.
De batterijexperimenten moeten ervoor zorgen dat over vijf à tien jaar betere accu's op de markt komen. Die moeten er dan voor zorgen dat elektrische auto's verder kunnen rijden, sneller kunnen opladen, en bij een botsing niet meer in de fik vliegen. En mogelijk verminderen ze ook nog eens onze afhankelijkheid van schaarse grondstoffen als kobalt, die nu vaak onder erbarmelijke omstandigheden worden gewonnen in arme landen.
De hele productieketen rond batterijen - van grondstoffen tot de uiteindelijke accupakketten - wordt momenteel gedomineerd door Chinese bedrijven. Met allerlei wetten en fondsen proberen Europese landen een eigen batterijindustrie op te tuigen om die afhankelijkheid te verminderen. Zo ook Nederland, dat via het Groeifonds honderden miljoenen euro's in de sector stak.
Het Eindhovense lab kan Nederlandse batterijmakers helpen om door te groeien, denkt André Schilt van het TNO-batterijonderzoek. "Er ligt een enorme economische kans. We weten dat de vraag naar batterijen de komende tientallen jaren groot zal zijn."
Hij zegt dat Nederland zich kan onderscheiden met batterijen die speciaal zijn ontworpen voor toepassingen als zwaar vervoer. In ons land worden veel vrachtwagens gemaakt, maar de bestaande e-autobatterijen zijn nog niet geschikt om de zwaarste trucks elektrisch te maken. "Als je een batterij ontwikkelt gericht op zo'n toepassing, dan biedt dat een concurrentievoordeel", zegt Schilt.
Om het zware vervoer te elektrificeren, moet de energiedichtheid van batterijen nog wel omhoog. Dat voorkomt dat een vrachtwagen vooral bezig is met het vooruitslepen van zijn eigen zware batterijen.
In het TNO-lab worden op kleine schaal allerlei materialen en technieken getest die deze ontwikkeling mogelijk moeten maken. Zo staat er een apparaat dat onderdelen kan voorzien van een beschermende nanolaag. Zo'n laagje is extreem dun - minder dan één miljoenste millimeter - maar kan in potentie voorkomen dat een batterij aan capaciteit verliest, of dat er kortsluiting ontstaat.
Alle experimenten vinden plaats in zogeheten glove boxes, beschermde werkstations waarin via ingebouwde handschoenen kan worden gewerkt. In de werkstations zit geen 'gewone' lucht, maar argongas, waardoor er veilig met batterijonderdelen kan worden gewerkt.
In het lab wordt ook gewerkt aan zogeheten solid state-batterijen. Dat is een nieuwe accutechnologie, waarbij de vloeibare elektrolyt wordt vervangen door een vaste stof. Zulke batterijen zijn veiliger en potentieel ook krachtiger.
Maar er moeten nog wel kinderziektes worden overwonnen, vertelt onderzoeker Manders. In deze nieuwe soort batterijen kunnen metalen 'haartjes' ontstaan, die kortsluiting veroorzaken. In het TNO-lab proberen onderzoekers dat met hun experimenten te voorkomen, maar staat ook een speciale microscoop om te onderzoeken hoe het probleem ontstaat.
Er is bij batterijmakers al veel interesse om de faciliteiten te gebruiken, vertelt Schilt. Een stuk of tien start-ups betalen om hun onderdelen te laten testen. "En dat gaat nog groeien."
Jeroen schrijft over alle aspecten van de energietransitie, van de grootste industrie tot het verduurzamen van woningen. Hij is bereikbaar via jeroen@nu.nl.
Maak binnen 1 minuut een gratis account aan en krijg toegang tot extra artikelen.
Gelieve een geldig e-mailadres in te geven.
Source: Nu.nl economisch