De natriumbatterij van de TU Delft “is een belangrijke stap in de energietransitie”

Onderzoekers van de TU Delft hebben een speciale natriumbatterij ontwikkeld. De productie ervan is duurzamer dan de veelgebruikte lithiumbatterij. Volgens de onderzoekers gaat de nieuwe batterij bovendien langer mee en kan hij relatief snel worden opgeladen.

De verwachting is dat het nog enige tijd zal duren voordat de nieuwe technologie op grote schaal kan worden toegepast. De resultaten van het onderzoek zijn onlangs gepresenteerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Sustainability.

Volgens onderzoeksleider Marnix Wagemaker kan de natriumbatterij 30 tot 40 procent langer meegaan dan lithiumbatterijen of andere batterijen. De batterij kan dus een belangrijke rol spelen in de energietransitie, zegt Wagemaker NOS Radio 1 Nieuws.

Het team heeft een combinatie van kristalstructuren gecreëerd die volgens de onderzoekers snel opladen en veel energie opslaan. Bij een onverwacht ‘cadeautje’ vertelt Wagemaker: de batterij gaat langer mee.

“Dit is een grote en belangrijke stap”, zegt Moniek Tromp, hoogleraar batterijtechnologie (RUG). Zij is bekend met het onderzoek van Wagemaker en zijn team, maar was er niet direct bij betrokken. Tromp onderschrijft het belang van stabiele en snel oplaadbare natriumbatterijen.

“Er zijn al commerciële bedrijven die op kleine schaal natriumbatterijen maken, maar ik heb geen gedetailleerd beeld van hoe die werken”, zegt Tromp. “De combinatie van hoge laadsnelheid en stabiliteit is nieuw.” Volgens Tromp is juist deze combinatie van groot belang, ook voor gebruik in bijvoorbeeld fietsen of elektrische auto’s. “Je wilt geen uren aan de kant van de weg staan ​​terwijl je deze accu oplaadt.”

Batterijen worden inmiddels gemaakt van onder meer lithium en kobalt. Dit zijn schaarse grondstoffen waarvan de winning milieuproblemen veroorzaakt (vervuiling en waterschaarste). “Daarom zoeken veel wetenschappers zoals wij naar een alternatief”, zegt Wagemaker. Natrium is een geschikte kandidaat. “Natrium is gewoon ons tafelzout: de zeeën zitten er vol mee.”

Batterijen gaan niet eeuwig mee, vervolgt Wagemaker. “Het vullen van een batterij met energie is als het vullen van een boekenplank met allerlei boeken: op een gegeven moment staat die kast vol en barst hij uit zijn voegen.” Bij natrium is dit effect meestal nog heftiger, maar met een aanpassing bleek het een ‘flexibele bibliotheek’ te zijn. Volgens Wagemaker zorgt dit ervoor dat de batterij een veel langere levensduur heeft dan verwacht.

Benadrukt het belang van deze batterijen voor de energietransitie. “In Europa hebben we bijvoorbeeld veel problemen met de toegang tot kobalt en lithium”, zegt Wagemaker. “Daarom is het erg belangrijk om batterijen te ontwikkelen die we gemakkelijk kunnen verkrijgen.”

Het kan ook helpen bij de transitie naar duurzame energie. Het wordt steeds belangrijker om die energie op te kunnen slaan in een batterij: denk aan zonne-energie die je ook ‘s nachts wilt gebruiken, of een elektrische auto die steeds verder moet kunnen reizen.

Professor Tromp benadrukt dat het nog enige tijd zal duren voordat een dergelijke nieuwe technologie op grote schaal kan worden toegepast. Van verder onderzoek tot het verhogen van de productie: het is een kostbaar en tijdrovend proces.

“Als de nieuwe technologie goed werkt, kan deze in de huidige lithiumbatterijfabrieken worden vervaardigd. Dat scheelt een hoop stappen in de opschaling. Maar het kan nog zo’n tien jaar duren; het zijn gewoon lange trajecten.”