Delft/ Nijmegen (NL) – Door kobalt in te wisselen voor het milieuvriendelijkere titaandioxide weten natuurkundigen een nieuwe lithiumbatterij te ontwikkelen.


Onderzoekers van de Technische Universiteit (TU) Delft en de Katholieke Universiteit Nijmegen hebben een nieuwe en milieuvriendelijkere lithiumbatterij ontwikkeld. Ze laten bovendien voor het eerst zien dat de geladen lithiumdeeltjes zich snel tussen twee vaste fasen verplaatsen. Hun bevindingen leverden de natuurkundigen een publicatie op in het wetenschappelijk weekblad Nature (25 juli 2002).
Lithiumbatterijen zijn vanwege het kobalt in de batterij prijzig en ook schadelijk voor het milieu. “We stuitten op een goed alternatief voor kobalt, titaandioxide (TiO₂)”, vertelt Fokko Mulder. “Het spul is milieuvriendelijk. Het wordt gebruikt in tandpasta, latex en voedingsmiddelen zoals E171. Bovendien levert de TiO₂-batterij de elektrische potentiaal die een kobaltrijke batterij ook levert.”
Door lithium aan TiO₂ toe te voegen, ontstaan er spontaan twee fasen. Eén TiO₂-fase met veel lithium en één TiO₂-fase met weinig lithium. Tussen deze twee fasen komt een transport van deeltjes op gang – vergelijkbaar met deeltjesstroom tussen een vloeibare fase en haar damp – dat zorgt voor een evenwicht tussen de fasen. Dit evenwicht waarborgt een constante elektrische potentiaal.
Mulder onderzocht transportgedrag van lithiumdeeltjes. Opmerkelijk was dat de deeltjes zich snel in de statische, vaste stof voortbewegen. Aldus Mulder: “In vijftig milliseconden verplaatsen ze zich over een afstand van tientallen nanometers. Dat is betrekkelijk snel.”

Frédérique Melman