Gerald Schut
Solid state batterijen gelden al decennia als de grote belofte in batterijenland. Door het vervangen van vloeibaar elektrolyt in Li-ion-batterijen door een vast materiaal kan de energiedichtheid omhoog en gaat de brandgevaarlijkheid omlaag. De batterij wordt minder gevoelig voor doorprikken en vorming van dendrieten die kortsluiting kunnen veroorzaken. Tot nu was niemand geslaagd in de grote uitdaging om een vast materiaal te vinden dat snel genoeg elektronen doorgeeft. Maar deze maand buitelen plotseling de bedrijven over elkaar heen met grootse aankondigingen over vaste-stof-batterijen.
De goed gefinancierde startup QuantumScape presenteerde op 8 december testgegevens van een lithiummetaalbatterij met de omvang van een speelkaart. De ‘anode-loze’ batterij zou in 15 minuten tot 80% te laden zijn. Hij zou met 1.000 Wh/l beduidend meer energie bevatten dan de 650 Wh/l van de Panasonic Li-ion-accu in een Tesla Model 3. Bovendien zou hij 800 cycli doorstaan hebben en tot een temperatuur van -30°C functioneren. Nimmer vertoond, maar het geheimzinnige bedrijf wil niet vertellen welk wondermateriaal het gebruikt als separator en laat de batterij niet testen door onafhankelijke onderzoekers. Desalniettemin is Stanley Whittingham, die vorig jaar de Nobelprijs Chemie won voor de ontwikkeling van de Li-ion-batterij, enthousiast: ‘Ik heb nog nooit zulke goede prestaties gezien. Je hoeft nu alleen maar deze cellen groter te maken en ze in auto’s te stoppen.’ Volkswagen heeft $300 miljoen in QuantumScape geïnvesteerd en hoopt in 2025 een EV met solid state batterij te presenteren.
Concurrenten bleven niet achter. Twee dagen later presenteerde Solid Power uit het Amerikaanse Colorado een nieuwe 20 Ah-batterij met 22 laagjes, die wél door onafhankelijke onderzoekers getest is. Het bedrijf, waarin Ford, BMW, Hyundai en Samsung hebben geïnvesteerd bereikte 300 Wh/kg, functioneren bij -10°C en kon 50% laden in 15 minuten bij kamertemperatuur.
Op de zelfde dag kondigde Toyota aan volgend jaar een prototype te presenteren van een solid state batterij met een range van 500 km en een laadtijd van 10 minuten.
De aankondigingen zijn veelbelovend, maar de recente geschiedenis van bijvoorbeeld Envia en Sakti3 toont dat de weg van laboratorium naar massaproductie met onvoorzien en onneembare obstakels bezaaid kan zijn.
