Een schematische voorstelling van de hybride natrium/magnesiumbatterij (afb: Chemistry of Materials)

Lithiumbatterijen (lithiumionbatterijen) vormen momenteel de top van de batterijwereld. Minpunt is dat lithium een lichtelijk schaars materiaal is en er wordt alom gezocht naar een in dat opzicht beter scorende opvolger, die ook qua prestaties van wanten weet. Onderzoekers van het Zwitserse instituut Empa en van de technische hogeschool in Zürich (ETH) hebben een batterij ontwikkeld die bestaat uit ruim voorhanden materialen als ijzer, zwavel, natrium en magnesium. Daar schijnen voor weinig geld grote energieopslagsystemen mee te bouwen zijn.Voor aandrijving is de klatergoud-batterij niet geschikt.De wereld zal, om de aardopwarming een halt toe te roepen, moeten overgaan op duurzame energie. Een belangrijk deel daarvan vergt energieopslag, omdat het energieaanbod niet op de vraag kan reageren. Ook de elektrische auto’s maken batterijen en accu’s noodzakelijk. Lithiumbatterijen doen dat prima, maar zijn relatief duur en lithium is niet ruim (winbaar) voorhanden. De prijs is dus en punt en het gebruikte materiaal. Maksym Kovalenko, Marc Walter en medeonderzoekers van Empa schijnt het gelukt te zijn deze harde noot te kraken. De onderzoekers combineerden een magnesiumanode met een pyrietkathode (ijzersulfide; wordt ook wel eens klatergoud genoemd). De elektrolyt bevat natrium(ionen). Het ding wordt een hybride natrium/magnesiumbatterij genoemd en zou een aantal goede eigenschappen hebben. Zo zou magnesium veiliger zijn dan het licht ontvlambare lithium. Na 40 laad/ontlaadcycli was er nog geen achteruitgang van de ladingsinhoud waar te nemen (40 cycli  is niet bijster veel, maar goed). Het grote voordeel is de lage prijs voor de grondstoffen (en dus de batterij). Magnesium is 15 keer zo goedkoop als lithium. Ook in de samenstelling van de batterij kan bespaard worden, doordat een goedkope alu-folie wordt gebruikt voor het afvoeren van de stroom, waar bij lithiumionbatterijen de duurdere koperfolie wordt gebruikt.

De onderzoekers zien voor de natrium/magnesiumbatterij/-accu vooral emplooi in grote opslagsystemen voor het stroomnet. Voor E-voertuigen schijnt die niet geschikt te zijn, maar waar het op kosten, veiligheid en ‘groenheid’ aan komt, zou deze techniek de voorkeur verdienen. In hun artikel in het blad Chemistry of materials hebben de onderzoekers het over opslagsystemen van terawattuur (1 TW= 1012 W). Daar zou de jaarproductie van een volwassen centrale in kunnen worden opgeslagen. “De volledige mogelijkheden van de batterij zijn nog niet uitgeput”, zegt Kovalenko. “Met andere elektrolyten kan de spanning en de levensduur zeker nog worden verhoogd.” De onderzoekers gaan nu op zoek naar geldschieters.

Bron: Alpha Galileo