|
Secretaris-Generaal VN
Geregistreerd: 18 mei 2005
Locatie: Limburg
Berichten: 50.238
|
Gaat (ook) de veelbelovende natrium-zwavelbatterij doorbreken?
Alvast op alle gebied veelbelovend, en batterijbedrijven gaan er toch mee beginnen.
Citaat:
https://www.change.inc/energie/nieuw...t-de-weg-39436
16 januari 2023
Nieuwe superbatterij gaat problemen met dure grondstoffen uit de weg
Een nieuw soort goedkope batterij kan het probleem met de opslag van groene energie het hoofd bieden, zo stelt een team wetenschappers. Een nieuw type natrium-zwavelbatterij kan drie keer zoveel energie opslaan dan een lithium-ionbatterij.
Windmolenparken of zonnepanelen kunnen niet continu energie leveren. In een wereld waarin alsmaar meer geleund wordt op dergelijke groene energiebronnen, zullen technieken voor energieopslag dus bijzonder belangrijk worden. Zo moet Europa, om de energietransitie te doen slagen, tegen 2030 over 200 gigawatt aan energieopslag beschikken, schat de European Association for Storage of Energy (EASE). Ter vergelijking: eind dit jaar zou ons continent slechts 10 GW aan opgesteld vermogen aan batterijen hebben.
Dr. Shenlong Zhao, onderzoeker op het gebied van energieopslag aan de universiteit van het Australische Sydney, en zijn internationale team wetenschappers, hebben een nieuw type natrium-zwavelbatterij gebouwd.
Veelbelovend alternatief
Natrium-zwavelbatterijen gelden al een tijdje als veelbelovend alternatief voor de opslag van hernieuwbare energie. De werking steunt op chemische reacties tussen een zwavelkathode en een natriumanode om de elektrische energie op te slaan en te gebruiken, zo weet de informatieve website Freethink.
Er wordt dus gebruik gemaakt van de goedkope materialen zwavel en natrium. Dat laatste kan gemakkelijk uit zout water worden gewonnen. Dat eerste is een bijproduct van de sector.
Meer opslagcapaciteit
Volgens een wetenschappelijk artikel van het team beschikt de nieuwe batterij over (veel) meer opslagcapaciteit dan zijn voornaamste marktrivaal, de lithium-ionbatterij, en heeft het een extreem lange levensduur bij kamertemperatuur.
Zo stelt het academische team dat hun batterij ongeveer drie keer zo veel kilowattuur per kilo kan bewaren dan een lithium-ionbatterij. Bij een lithium-ionbatterij gaat het om 250 tot 350 wattuur per kilo. Met zwavel wordt dat 1.000 wattuur, 1 kilowattuur, per kilo, zo schrijft het Nederlandse dagblad Trouw.
Hierdoor kunnen elektrische voertuigen bijvoorbeeld drie keer verder rijden dan met een vergelijkbare EV-batterij. Dat komt door de integratie van op koolstof gebaseerde elektroden en het gebruik van pyrolyse. Dat is een proces om veel effectievere reacties tussen de zwavel en het natrium te realiseren.
Kosten verlagen
“Onze natriumbatterij heeft het potentieel om de kosten drastisch te verlagen en tegelijkertijd tot vier keer meer opslagcapaciteit te bieden“, betoogt Shenlong Zhao. “Dit is een belangrijke doorbraak voor de ontwikkeling van hernieuwbare energie; hoewel de kosten op de lange termijn dalen, zijn er veel financiële toetredingsdrempels.”
En nu? Een wijdverbreide commerciële toepassing van de nieuwe batterij laat waarschijnlijk nog wat jaren op zich wachten, maar de technologie ervoor lijkt alvast een winner.
[...]
|
LG Energy (Korea) denkt aan een massaproductie omstreeks 2027. En de andere zullen ook niet stilzitten.
(zie ook Koreaanse bron onderaan, ggl-vertaald)
Citaat:
https://www.notebookcheck.net/Tesla-....682380.0.html
Tesla supplier LG developing Li-S battery for twice the range instead of solid-state cells
The lithium-sulfur technology would allow an EV range on a charge in excess of 400 miles for a car that can currently cover 250 miles with a battery pack of the same footprint. LG is so confident in the viability of its Li-S battery research that it plans to overcome all technical challenges before mass production by 2027.
Daniel Zlatev, Published 01/17/2023
LG Energy Solutions, the supplier of 2170 battery cells for Tesla's long-range performance electric vehicles which is also looking into the cheaper to produce LFP and 4680 technologies, will be investing in lithium-sulfur (Li-S) batteries. Korean industry sources divulge that it is planning to start mass Li-S battery cells production by 2027. If all goes according to plans, they may go into electrified planes at launch as they would need much lighter batteries with the same energy density as current ternary packs first.
LG may have given up on investing into solid-state batteries, it turns out, at least for the time being, as their mass production may still be some way off, unlike Li-S cells that can serve as a stopgap solution in the meantime. "All-solid-state batteries have many challenges to overcome and price issues, so next-generation products such as lithium sulfur are more advantageous in terms of commercialization," tipped one industry insider.
Instead of the rare and expensive nickel, cobalt, manganese, or other metals for the cathode, the Li-S batteries use light and affordable sulfur-carbon composites which can react with more lithium ions from the anode at once, resulting in much higher energy density at the same footprint as current batteries. The typical electric car powered by a Li-S battery, for instance, which can now go 250 miles on a charge, will be able to cover almost 500 miles with the increased energy density.
LG is developing ways to overcome the sulfur battery challenges like the shorter charge-discharge cycle lifespan before degradation, or the need for more electrolyte, and expects its Li-S research to be ready for the mass production stage in the next 3 years. Another reason that sulfur batteries may go to the aviation industry first is that they can keep their performance in cold temperatures such as the air at high altitudes better.
As for Tesla, if and when LG releases a battery with twice the energy density of the current cells it uses, it's fairly certain that Elon Musk's automaker will try and make a pass at it to secure long-term supply as it has been shown to hedge its battery bets with various nascent technologies depending on the type of electric vehicle they are to go into.
Source(s)
The Elec
LG Energy streeft naar massaproductie van de volgende generatie 'lithiumzwavelbatterij'
Verslaggever Lee Soo-hwan, 2023/01/17
Het is bekend dat LG Energy Solutions zich ten doel heeft gesteld om op zijn vroegst binnen drie jaar 'lithiumzwavelbatterijen' in massa te produceren, die worden beschouwd als batterijen van de volgende generatie.
Tegen 2027 worden concrete resultaten verwacht.
Lithium-zwavelbatterijen worden beschouwd als producten die de meest gebruikte lithium-ionbatterijen zullen vervangen. De energiedichtheid per gewicht is ongeveer twee keer zo hoog als bij conventionele batterijen. Met hetzelfde gewicht kan de kilometerstand van een bestaand elektrisch voertuig verhoogd worden van 400 km naar meer dan 700 km.
Volgens de industrie op de 17e zou LG Energy Solutions van plan zijn om al in 2027 lithiumzwavelbatterijen op de markt te brengen.
Wat het initiële toepassingsgebied betreft, wordt eerst de luchtvaart overwogen. Dit komt omdat het lichter moet zijn en tegelijkertijd een hogere energiedichtheid moet hebben dan conventionele batterijen. Een ander voordeel is dat het in koude omgevingen kan worden gebruikt zonder dat de prestaties achteruitgaan omdat het wordt blootgesteld aan de lucht.
In tegenstelling tot ternaire batterijen die nikkel, kobalt, mangaan of aluminium gebruiken, gebruiken lithium-zwavelbatterijen zwavel koolstofcomposieten als kathodematerialen. Ionen worden overgebracht van de anode naar de kathode met behulp van de stapsgewijze reductiereactie van zwavel. Het reageert met veel lithium tegelijk. Bij het opladen wordt de omgekeerde oxidatiereactie gebruikt om lithiumsulfide om te zetten in zwavel.
Als anodemateriaal wordt lithiummetaal gebruikt. In tegenstelling tot gewone batterijen met natuurlijk grafiet, kan de energiedichtheid aanzienlijk worden verhoogd. Als de energiedichtheid van natuurlijk grafiet 372 mAh per g is, is lithiummetaal 3842 mAh, wat meer dan 10 keer hoger is. Het is lichtgewicht omdat het geen metalen zoals nikkel en kobalt bevat.
De nadelen zijn echter dat de levensduur snel kan dalen bij herhaald laden en ontladen, dat zwavel zelf een lage elektrische geleidbaarheid heeft, waardoor de efficiëntie van energieoverdracht laag is, en dat de hoeveelheid elektrolyt moet worden verhoogd.
Een insider uit de industrie zei: "Alle solid-state batterijen hebben veel uitdagingen te overwinnen en prijsproblemen, dus producten van de volgende generatie, zoals lithiumzwavel, zijn voordeliger in termen van commercialisering."
The Elec = Verslaggever Suhwan Lee [email protected]
Bron: THE ELEC, een media gespecialiseerd in elektronische componenten (http://www.thelec.kr)
|
Laatst gewijzigd door Micele : 5 maart 2023 om 19:32.
|
5 maart 2023, 19:19
