Heb je al gehoord van lithiummetaalbatterijen? Waarschijnlijk doet de naam wel een lichtje branden. Toch zijn ze zeldzaam en worden ze nog maar weinig gebruikt. Door hun ongebruikelijke chemie zijn deze batterijen uniek. Ze gebruiken puur lithiummetaal voor de anode, in plaats van grafiet of silicium zoals in de gebruikelijke NMC- en LFP-batterijen. Hierdoor hebben lithiummetaalbatterijen een superieure energiedichtheid, wat betekent dat ze meer energie per gewicht kunnen opslaan—ideaal voor toepassingen zoals elektrische voertuigen die een groot bereik nodig hebben.
Waarom worden ze dan niet gebruikt? Het grootste probleem van lithiummetaalbatterijen is hun beperkte levensduur. De technologie is al sinds mensenheugenis gevoelig voor ongewenste chemische reacties die dendrieten kunnen vormen—naaldachtige structuren die door de separator tussen de elektroden kunnen dringen, wat kortsluiting en brandgevaar veroorzaakt. Deze uitdagingen, samen met hogere productiekosten, hebben brede toepassing tegengehouden. Daarom domineren NMC- (Nikkel-Mangaan-Kobalt) en LFP- (Lithium-Ferro-Phosphaat) lithium-ionbatterijen de markt, omdat ze een goede balans bieden tussen energiedichtheid, stabiliteit en kosten.
Een doorbraak
Dit kan echter snel veranderen. Het Japanse National Institute for Materials Science (NIMS) en SoftBank Corporation hebben namelijk innovatieve software ontwikkeld die de levensduur van lithiummetaalbatterijen aanzienlijk kan verlengen. Wat deze software uniek maakt, is het gebruik van zelflerende algoritmen. Door laad- en ontlaadcycli te analyseren, wordt de software steeds nauwkeuriger en past zich aan de specifieke kenmerken van elke batterij aan. Door deze precisie kan de software de minst schadelijke oplaadmethoden aanbevelen, wat de levensduur van de cellen verlengt.
Advertentie – lees hieronder verder
Om deze voorspellingen te verfijnen, maakte het onderzoeksteam zelf lithiummetaalcellen met een hoge energiedichtheid (300 Wh/kg), die een lithiummetaalanode en een nikkelrijke kathode combineren. Deze cellen werden intensief geladen en ontladen, zodat de softwaremodellen konden worden getest en verbeterd. De eerste resultaten zijn veelbelovend: de software blijkt in staat om prestatieverliezen per cyclus nauwkeurig te diagnosticeren, wat mogelijkheden biedt om de batterijdegradatie te vertragen.
Software en batterijen: een symbiose voor de toekomst
Deze innovatie maakt deel uit van een bredere trend waarbij de toekomst van krachtige batterijen steeds meer afhankelijk wordt van software, net zoals bij auto’s in het algemeen. Terwijl de voortgang van chemici de capaciteit en veiligheid van batterijen blijft verbeteren, speelt softwarebeheer nu een cruciale rol in het optimaliseren van hun levensduur.
De integratie van artificiële intelligentie AI en machine learning in batterijbeheersystemen biedt niet alleen realtime prestatieoptimalisatie, maar maakt ook het voorspellen en voorkomen van toekomstige degradatie mogelijk. Niet alleen dit Japanse project ziet het potentieel van software; andere spelers in de industrie onderzoeken ook hoe software de economie van batterijen kan transformeren. Met de explosieve groei in vraag naar batterijen voor elektrische voertuigen en hernieuwbare energieopslag, wordt softwareoptimalisatie steeds belangrijker. Het verlengt de levensduur van batterijen, maximaliseert het rendement op investering, en draagt bij aan een duurzamer gebruik van hulpbronnen.
Op zoek naar een auto? Zoek, vind en koop het beste model op Gocar.be
