Europa staat in 2025 aan de vooravond van een revolutionaire ontwikkeling in de elektromobiliteit: de creatie van zelfherstellende batterijen voor elektrische voertuigen. Deze technologie belooft een aanzienlijke toename van de actieradius, lagere kosten voor consumenten en een sterk verminderde ecologische impact, wat perfect aansluit bij de ambitie om tegen 2035 emissievrij te rijden.
De populariteit van elektrische auto's in Europa groeit exponentieel, maar batterijdegradatie blijft een significante uitdaging. Zelfherstellende batterijen bieden hier een oplossing door proactief hun eigen conditie te monitoren en herstelprocessen te initiëren voordat defecten optreden. Dit initiatief, onderdeel van het EU-brede PHOENIX-project, brengt wetenschappers uit België, Duitsland, Italië, Spanje en Zwitserland samen. Zij testen momenteel prototypes met geavanceerde sensoren en actuatoren in batterijcellen om parameters zoals spanning, stroom en temperatuur te bewaken.
Wanneer het systeem een noodzaak tot ingrijpen detecteert, kan het een herstelproces starten. Dit kan variëren van gerichte verwarming om chemische bindingen te herstellen tot het gebruik van magnetische velden om schadelijke dendrieten – metaalgroei die kortsluiting kan veroorzaken – te ontmantelen. Indien succesvol, kunnen deze batterijen hun levensduur verdubbelen, wat leidt tot lagere eigendomskosten en een verminderde behoefte aan kostbare grondstoffen zoals lithium, nikkel en kobalt.
Onderzoekers verkennen ook nieuwe materialen, zoals silicium, dat potentieel meer energie kan opslaan dan grafiet, maar uitzet tijdens het laden. De zelfherstellende capaciteit kan dit probleem aanpakken, wat resulteert in kleinere, lichtere batterijen met een hogere energiedichtheid. De Europese Unie heeft wetgeving ingevoerd die de verkoop van voertuigen met verbrandingsmotoren vanaf 2035 verbiedt. Om deze transitie soepel te laten verlopen, moeten fabrikanten de uitdagingen op het gebied van batterijkosten, levensduur en milieu-impact overwinnen.
Johannes Ziegler van het Fraunhofer Instituut voor Zonne-energiesystemen in Duitsland benadrukt het belang van zelfherstel voor een langere levensduur en een lagere koolstofvoetafdruk. Yves Stauffer van het Zwitserse Centrum voor Elektronica en Microtechnologie voegt toe dat het doel is om een waarschuwingssysteem te implementeren dat ingrijpt voordat problemen kritiek worden. Chemicus Liu Sufu van hetzelfde centrum onderstreept de ambitie om batterijen met een hogere energiedichtheid te ontwikkelen, wat kleinere en lichtere auto's met een groter bereik mogelijk maakt.
Hoewel het concept van zelfherstellende batterijen nog maar kort geleden sciencefiction leek, worden er nu concrete prototypes getest. Als deze technologie slaagt, kan deze binnen tien jaar standaard worden. Dit zou bestuurders bevrijden van de zorgen over snelle batterijslijtage en fabrikanten de kans geven om aantrekkelijkere en milieuvriendelijkere modellen aan te bieden, wat de overgang naar elektromobiliteit duurzamer maakt. De ontwikkeling van deze technologie, die de levensduur van batterijen tot wel 200% kan verlengen (van 250 naar 500 laadcycli), is een belangrijke stap in de richting van een meer duurzame toekomst voor transport.