Elektrische auto met meer bereik dan een benzineauto

Share Button

Eén van de grootste nadelen van een elektrisch voertuig is het gevaar dat de accu uitgeput raakt terwijl je aan het rijden bent. IBM beweert nu een fundamenteel probleem opgelost te hebben, waardoor een batterij met een bereik van maar liefst 800 km binnen bereik komt. Dit is meer dan het bereik van een benzineauto.

Korte levensduur remde doorbraak lithium-lucht batterij
Standaard elektrische voertuigen gebruiken een lithium-ion batterij, die veel ruimte in beslag nemen in ruil voor maar weinig kilometers. Alleen de allerbeste modellen overtreffen de 160 km rijafstand.

Alleen het ontbreken van een goede betaalbare accu voorkomt dat elektrische auto's doorbreken. Daar gaat volgens IBM nu verandering in komen.

Alleen het ontbreken van een goede betaalbare accu voorkomt dat elektrische auto's doorbreken. Daar gaat volgens IBM nu verandering in komen.

Een nieuw model, bekend als de lithium luchtcel is aantrekkelijker omdat de theoretische energiedichtheid maar liefst 1000 maal groter is dan die van het lithium-ion type, evenveel als een benzineauto. Lithium-luchtcellen hebben een positieve elektrode bestaande uit koolstof in plaats van zware metaaloxides, dus is veel lichter. Deze reageert met zuurstof uit de lucht, wat de energie levert. Het probleem is dat chemische instabiliteit hun levensduur beperkt, waardoor ze onpraktisch zijn om in auto’s te gebruiken. Aldus natuurkundige Winfried Wilcke van IBM’s Almaden lab in San Jose, Californië.

Supercomputer vindt elektrolyt die niet door zuurstof wordt aangetast
Wilcke bestudeerde daarom de elektrochemie van deze batterijen door middel van massaspectrometrie. Hij ontdekte de oorzaak voor de chemische instabiliteit. De zuurstof reageert niet alleen met de koolstofelektrode,  zoals bekend, maar ook met de elektrolytische transportvloeistof, die de ionen van de ene elektrode naar de andere transporteert. Dat is niet de bedoeling. Immers, als de zuurstof ook met de elektrolyt zelf reageert, raakt deze uiteindelijk uitgeput (de oorzaak voor de korte levensduur). Op dit vraagstuk lieten hij en zijn collega Alessandro Curioni van IBM’s onderzoekslab in het Zwitserse Zürich, de befaamde IBM supercomputer Blue Gene los om de reacties tot in het kleinste detail na te rekenen, zodat alternatieve elektrolyten gevonden konden worden. Hierbij werd uitgegaan van een kwantummodel van de betrokken atomen en moleculen.

Prototype in 2013; batterij op de markt in 2020
De zoektocht leverde resultaat op. Wilcke meldt nu een zeer veelbelovende component gevonden te hebben. Om begrijpelijke redenen houdt hij geheim om welk materiaal het gaat, maar volgens hem zijn er al verschillende onderzoeksprototypes gedemonstreerd. IBM stuurt Battery 500 aan, een Amerikaans samenwerkingsverband van vier Amerikaanse staatsonderzoeksinstellingen en commerciële instellingen. IBM hoopt een prototype op schaal gereed te hebben in 2013, terwijl de eerste commerciële batterijen rond 2020 op de markt zullen verschijnen.

Gemakkelijk zal dat niet worden. Zo moet er een methode worden bedacht om de batterij te beschermen tegen vochtige lucht. Lithium vliegt namelijk spontaan in brand als het in water terechtkomt.

Bron:
Air Battery to let electric cars outlast gas guzzlers, New Scientist (2012)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

12 reacties

  1. Van Soest schreef:

    Misschien bij elke oplaadbeurt ook even een klein reservoir pure zuurstof tanken?

  2. Picobyte schreef:

    Juist het niet aan boord hoeven nemen van de benodigde zuurstof maakt deze batterij zo geschikt,dus druktanks met zuurstof lijkt mij niet echt praktisch in een auto.

  3. Met 1,75 € per liter benzine kan ik niet wachten tot elektrisch rijden een feit is.

  4. j.van der leelie schreef:

    Volgende probleem: kun je die accu ook overal in 5 minuten opladen?

  5. John schreef:

    “Met 1,75 € per liter benzine kan ik niet wachten tot elektrisch rijden een feit is.”

    Geloof maar niet dat de stroom goedkoper wordt als iedereen elektrisch gaat rijden.
    Nu gaat 1 € per liter bezine naar Den Haag.
    Naaien zullen ze je toch.

    Zou die JSF ook op batterijen lopen?

  6. Julie schreef:

    De veiligheidsrisico`s zijn toch groot bij zulke accu`s.
    Maar de technische ontwikkeling staat er niet bij stil. Daarom denk ik dat als er eens een oplossing komt voor nucleair afval en nucleair terrorisme, ook een
    http://translate.google.nl/translate?hl=nl&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Fission&ei=yL0RT7__As7t-gaJh-HvAg&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=2&sqi=2&ved=0CEQQ7gEwAQ&prev=/search%3Fq%3Dfission%26hl%3Dnl%26qscrl%3D1%26nord%3D1%26rlz%3D1T4ADSA_nlNL392NL393%26biw%3D1024%26bih%3D540%26site%3Dwebhp%26prmd%3Dimvns -aangedreven vervoerssysteem mogelijk wordt.

  7. @ Bemoeier en John,

    Hoe krijgen we het iedere keer weer voor elkaar om te stemmen op partijen die telkens weer het vrij besteedbaar perentage van je salaris weten te verkleinen, belastingen verhogen, accijnen opstuwen, geldboetes voor futiliiteien maar hoger en hoger maken en onderwijl BAKKEN met geld blijven weggooien aan allerlei zaken waar Nederland en de Nederlander niet of nauwelijks mee gebaat is.
    En het lijkt niet echt uit te maken welke partij je stemt: van VVD tot SP, Jan Modaal moet worden geplukt.

  8. ESFC schreef:

    Goede ontwikkeling de Lithium-lucht accu. Pas in 2020 op de markt brengen is echter veel te laat.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger