review: De grote potentie van zwavelaccu'sIn de vorige artikelen in deze reeks bespraken we dat lithiumijzerfosfaat hard bezig is om marktaandeel te veroveren op nikkel-kobaltkathodes, dat natrium een alternatief is voor lithium en dat de siliciumanode voor de korte termijn de beste papieren heeft om een hogere dichtheid te realiseren.
nikkel-kobaltkathodes → nikkelkobaltkathodes (onnodig koppelteken, @
Yero)
In een Li-S-accu kan elk zwavelatoom effectief twee lithiumionen (Li+) en twee elektronen binden, wat leidt tot de vorming van lithiumsulfide (Li2S).
Li-S-accu → LiS-accu (onnodig koppelteken, want er worden naar mijn beste weten geen koppeltekens gebruikt in de afkortingen van chemische stoffen; vergelijk CO, NO en LiFePO
4)
Voor een zwavelaccu is zijn dus minder grondstoffen nodig om dezelfde hoeveelheid energie op te slaan, wat resulteert in een veel hogere energiedichtheid.
is zijn → zijn (want
minder grondstoffen is onderwerp en meervoud)
Tegelijk gooit een andere variant, de natrium-zwavelaccu (Na-S), hoge ogen.
natrium-zwavelaccu → natriumzwavelaccu (onnodig koppelteken)
Tegelijk gooit een andere variant, de natrium-zwavelaccu (Na-S), hoge ogen.
Na-S → NaS (onnodig koppelteken)
Twee varianten: Li-S en Na-S
Li-S en Na-S → LiS en NaS (onnodige koppeltekens)
Natrium-zwavel (Na-S)
Natrium-zwavel → Natriumzwavel (onnodig koppelteken)
Natrium-zwavel (Na-S)
Na-S → NaS (onnodig koppelteken)
Het project waaraan Ford in de jaren zestig werkte, betrof een elektrische auto met een Na-S-accu.
Na-S-accu → NaS-accu (onnodig koppelteken)
Momenteel wordt onderzocht of Na-S-accu's op lagere temperaturen kunnen werken, zoals kamertemperatuur, maar dat lijkt nog niet concreet in zicht te zijn.
Na-S-accu's → NaS-accu's (onnodig koppelteken)
De levensduur van dit type accu is wel veelbelovend, met vele duizenden laad- en ontlaadcycli, en de praktisch haalbare energiedichtheid van Na-S ligt momenteel tussen de 150 en 240Wh/kg.
Na-S → NaS (onnodig koppelteken)
Voor goedkope stationaire opslag is dat zeker interessant, maar wat energiedichtheid betreft heeft Li-S de beste papieren.
Li-S → LiS (onnodig koppelteken)
Peter-Paul Harks is gespecialiseerd in lithiumionaccu's en verwacht een versnelling in onderzoeken om Na-S op kamertemperatuur te laten werken.
Na-S → NaS (onnodig koppelteken)
Er is de laatste jaren veel progressie is geboekt met het efficiënt op- en ontladen van natriummetaalanoden zonder dendrietvorming, en dat is een belangrijke vereiste voor dit soort accu's.
is de laatste jaren veel progressie is geboekt → is de laatste jaren veel progressie geboekt
Lithiumzwavel (Li-S)
Li-S → LiS (onnodig koppelteken)
Accu's op basis van lithiumzwavel (Li-S) werken gewoon op kamertemperatuur.
Li-S → LiS (onnodig koppelteken)
Diverse partijen zijn concreet bezig met de ontwikkeling van Li-S-accu's.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Het Britse Oxis Energy heeft in het recente verleden aangekondigd te werken aan een Li-S-accu met een energiedichtheid van 450 tot 550Wh/kg, bedoeld voor elektrische vliegtuigen en zwaar wegtransport.
Li-S-accu → LiS-accu (onnodig koppelteken)
Bye Aerospace had Li-S-accu's van Oxis op het oog voor een elektrisch vliegtuig met negen zitplaatsen en een bereik van 1000km, maar is ondertussen uitgeweken naar een andere, niet nader genoemde leverancier.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Onderzoekers van de University of Michigan gebruiken een biomembraan dat is afgeleid van gerecycled Kevlar om Li-S-accu's voor EV's te maken.
Kevlar → kevlar (zie ook
https://woordenlijst.org/#/?q=kevlar)
Onderzoekers van de University of Michigan gebruiken een biomembraan dat is afgeleid van gerecycled Kevlar om Li-S-accu's voor EV's te maken.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
De universiteit van British Columbia is samen met Fenex Advanced Materials en Glabat Solid-State Battery Inc bezig met de ontwikkeling van een solidstatelithium-telurium-zwavel- (Li-TeSx-)accu.
solidstatelithium-telurium-zwavel- (Li-TeSx-)accu → solidstatelithiumteluriumzwavelaccu (LiTeSx) (onnodige koppeltekens, bovendien wordt het een wel heel erg ingewikkelde constructie als je de afkorting van de chemische verbinding ertussen gaat proppen)
Theion's optimische vooruitzichten over Li-S-accu's
Theion's → Theions (onnodige apostrof; zie ook
https://woordenlijst.org/leidraad/14)
Theion's optimische vooruitzichten over Li-S-accu's
optimische → optimistische
Theion's optimische vooruitzichten over Li-S-accu's
vooruitzichten over → verwachtingen voor (volgens de Dikke Van Dale wordt
vooruitzichten voor alleen maar gebruikt in de betekenis
opvatting mbt. de ontwikkeling van de weersgesteldheid)
Theion's optimische vooruitzichten over Li-S-accu's
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Het Duitse Theion kondigde in 2022 aan in de komende jaren op de markt te komen met diverse Li-S-accu's.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Er zouden ook Na-S-accu's volgen bedoeld voor stationaire opslag van overtollige duurzame stroom.
Na-S-accu's → NaS-accu's (onnodig koppelteken)
Er zouden ook Na-S-accu's volgen bedoeld voor stationaire opslag van overtollige duurzame stroom.
volgen bedoeld → volgen, bedoeld
In mei 2023 maakte autobedrijf Stellantis kenbaar dat het investeert in het accubedrijf Lyten, dat zich specialiseert in Li-S-accu's.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Volgens het persbericht vindt Stellantis Li-S-accu's vooral interessant omdat ze geen nikkel, kobalt of mangaan gebruiken.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Grondstoffen voor lithium-zwavelaccu's kunnen lokaal worden ingekocht en geproduceerd in Noord-Amerika of Europa, waardoor de regionale leveringssoevereiniteit wordt versterkt.
lithium-zwavelaccu's → lithiumzwavelaccu's (onnodig koppelteken)
Stellantis stelt verder dat de investering een onderdeel is van het in 2022-opgerichte durfkapitaalfonds Stellantis Ventures, dat zich inzet voor investeringen in start-ups die zich bezighouden met innovatieve en duurzame technologie in de mobiliteitssector.
in 2022-opgerichte → in 2022 opgerichte
Li-S accu's van Lyten
Li-S accu's → LiS accu's (onnodig koppelteken)
Weliswaar biedt het een enorm potentieel op het vlak van energiedichtheid, maar het is een veel slechtere geleider dan kathodes van lithium-ijzerfosfaat of nikkel-kobalt en bovendien hebben alle varianten last van opzwelling tijdens het ontladen.
lithium-ijzerfosfaat of nikkel-kobalt → lithiumijzerfosfaat of nikkelkobalt (onnodige koppeltekens)
Het shuttle-effect (Li-S)
Li-S → LiS (onnodig koppelteken)
Het zogenaamde shuttle-effect is een belangrijke uitdaging bij Li-S-accu's.
Li-S accu's → LiS accu's (onnodig koppelteken)
Deze polysulfiden zijn oplosbaar in de elektrolyt en kunnen daarom 'zoek raken' ergens in de accu.
zoek raken → zoekraken (zie ook
https://woordenlijst.org/#/?q=zoekraken)
De ongecontroleerde groei van dendrieten tijdens het opladen van de cel, waarbij de lithium uit het zwavel weer op de anode wordt gedeponeerd, is een algemeen probleem bij het toepassen van een metallisch lithium anode.
het zwavel → de zwavel (zie ook
https://woordenlijst.org/#/?q=zwavel)
De ongecontroleerde groei van dendrieten tijdens het opladen van de cel, waarbij de lithium uit het zwavel weer op de anode wordt gedeponeerd, is een algemeen probleem bij het toepassen van een metallisch lithium anode.
metallisch lithium anode → metallische lithiumanode (dus ten eerste
metallische, want
anode is een de-woord, en ten tweede is
lithiumanode een samenstelling, dus moet het aan elkaar geschreven worden)
Slechte geleiding (Li-S)
Li-S → LiS (onnodig koppelteken)
Dus zeker op korte termijn hoef je geen Li-S batterij in je smartpone te verwachten.
Li-S batterij → LiS-batterij (dus zowel een onnodig koppelteken als een ontbrekend koppelteken)
Echter voor toepassingen waar vooral het gewicht of de prijs een grote rol speelt, zoals bij elektrische voertuigen en massaopslag, daar zou de Li-S batterij een grote impact kunnen hebben.
Li-S batterij → LiS-batterij (idem dito)
Uitzetting van de elektrode (Na-S, Li-S)
Na-S, Li-S → NaS, LiS (onnodige koppeltekens)
Zowel Li-S- als Na-S-accu's hebben te maken met het uitzetten van de zwavelkathode.
Li-S- als Na-S-accu's → LiS- als NaS-accu's (onnodige koppeltekens)
Bij Li-S-accu's wordt de zwavelkathode tijdens de ontlaadcyclus omgezet in lithiumpolysulfiden en uiteindelijk lithiumsulfide (Li2S), die beide een groter volume hebben dan zwavel.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Voor Na-S-accu's geldt hetzelfde, alleen wordt zwavel dan omgezet in natriumpolysulfiden en uiteindelijk natriumsulfide (Na2S) tijdens de ontlaadcyclus.
Na-S-accu's → NaS-accu's (onnodig koppelteken)
De (ont)laadcurve van Na-S, waarbij het opzwellen optreedt.
Na-S → NaS (onnodig koppelteken)
In een recente Australische studie claimen onderzoekers het opzwellen te kunnen aanpakken met een nieuwe kathodeconstructie op basis van koolstofnanobuisjes en metaal-organische frameworks (mof's).
metaal-organische → metaalorganische (onnodig koppelteken)
Het onderzoek was specifiek gericht op Na-S, maar kan wellicht ook voor Li-S uitkomst bieden.
Na-S → NaS (onnodig koppelteken)
Het onderzoek was specifiek gericht op Na-S, maar kan wellicht ook voor Li-S uitkomst bieden.
Li-S → LiS (onnodig koppelteken)
Op dit moment wordt eraan gewerkt om cellen te ontwerpen, in kleine schaal te produceren en vervolgens uitgebreid te testen om de levensduur te bepalen.
in kleine schaal → op kleine schaal
Hoewel het theoretische potentieel van Li-S-accu's dus gigantisch is, blijft dit momenteel in de praktijk steken op ongeveer 400 tot 500Wh/kg in afwachting van productiecellen met een voldoende levensduur.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Li-S accu's gaan uit van lithiummetaalanode.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Li-S accu's gaan uit van lithiummetaalanode.
van lithiummetaalanode → van een lithiummetaalanode
Zwavel is gemakkelijker en veel goedkoper te winnen is dan nikkel of kobalt, het is vrijwel overal ter wereld beschikbaar en de winning ervan is minder schadelijk voor het milieu.
is gemakkelijker en veel goedkoper te winnen is → is gemakkelijker en veel goedkoper te winnen
Bovendien hebben zowel Li-S- als Na-S-accu's last van het uitzetten van de zwavelkathode, wat kan leiden tot mechanische stress en scheuren in de elektrode.
Li-S- als Na-S-accu's → LiS- als NaS-accu's (onnodige koppeltekens)
Daarnaast werken diverse bedrijven actief aan de ontwikkeling van Li-S-accu's, al zijn het veelal start-ups en zijn de beloften soms wel erg optimistisch, zoals de door Theon genoemde energiedichtheid van 1kWh/kg.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Ook aan solidstatevarianten, die veiliger zijn, wordt gewerkt. Autobedrijf Stellantis lijkt in ieder geval brood te zien in de Li-S-accu's van Lyten voor EV's.
Li-S-accu's → LiS-accu's (onnodig koppelteken)
Op dit moment staan we echter voor unieke uitdagingen met betrekking tot de Li-S accu, met name vanwege de oplosbaarheid van het actieve materiaal in de vorm van polysulfides en het gebruik van lithiummetaal als anode.
Li-S accu → LiS-accu (dus zowel een onnodig koppelteken als een ontbrekend koppelteken)
Het zou mij daarom verbazen als de Li-S batterij op korte termijn commercieel toegepast kan worden, hoewel de industrie mogelijk een voorsprong heeft op dit gebied.
Li-S batterij → LiS-batterij (dus zowel een onnodig koppelteken als een ontbrekend koppelteken)