Buigzame batterijen in water. Dat is de nieuwste vinding van onderzoekers van de TU Delft en de Nationale Universiteit van Singapore. Deze onderzoekers hebben batterijen naar een hoger niveau getild door apparaten te ontwerpen op basis van water. Deze apparaten kunnen worden toegepast als praktische, duurzame en schaalbare oplossingen voor energie-opslag met een hoog rendement.
Kleine apparaten zoals medische sensoren, smartwatches en andere Internet of Things-tools moeten zo lang mogelijk werken, hoge prestaties leveren en binnen enkele seconden kunnen worden opgeladen. Daarom hebben onderzoekers van de TU Delft en de Nationale Universiteit van Singapore een nieuwe generatie hoogwaardige energie-opslagapparaten ontwikkeld, zogenaamde pseudocondensatoren, die een grote hoeveelheid energie opslaan in een beperkte ruimte en direct kunnen worden opgeladen.
Energie-opslag en -afgifte
Tot nu toe was er een afweging tussen vermogen en energie in energie-opslagapparaten: je kunt een batterij ontwerpen om meer energie op te slaan, maar die levert die energie dan langzamer. Of je kunt een condensator ontwerpen die snel een hoog vermogen levert, maar die kan dan minder totale energie opslaan. Deze nieuwe technologie, gemaakt van gemodificeerde geleidende polymeren en 2D-materialen, lost dit probleem op door hoge en snelle energie-opslag te combineren met snelle energie-afgifte.
Voordelen
Voordelen van deze technologie zijn:
- Buigzaamheid: dit is een groot pluspunt voor kleine toepassingen. Buigen leidt niet tot prestatieverlies.
- Stabiliteit: het materiaal verslechtert niet snel, zelfs niet na 100.000 keer opladen.
- Flexibiliteit in grootte: bij opschaling is het ook te gebruiken in de elektrische auto-industrie. De condensator kan bijvoorbeeld ervoor zorgen dat auto’s sneller starten of dat bussen op condensatorvoeding minder vaak hoeven te worden opgeladen.
- Veiligheid: het apparaat maakt gebruik van een waterige elektrolyt, waardoor het niet brandbaar is.
- Milieuvriendelijk en gemakkelijk te recyclen: wanneer een apparaat zoals een smartwatch wordt gedemonteerd, kan de condensator in water worden opgelost en gemakkelijk worden geregenereerd.
