Home 3D-Science Nieuwe 3D-geprinte grafeen superbatterijen die levenslang mee gaan

Nieuwe 3D-geprinte grafeen superbatterijen die levenslang mee gaan

6 min lezen
0

Batterijen lijken een steeds grotere rol in ons leven te spelen. En hoewel er ook steeds vooruitgang geboekt wordt op het gebied van capaciteit en levensduur, lijkt het haast wel of batterijen juist steeds sneller op gaan. Helemaal nu er een Pokémon Go-rage door ons land en de rest van de wereld raast en je overal kinderen ziet lopen met smartphones en extra battery packs omdat de game hun smartphones zo snel leegzuigt.

Eigenlijk is het niet meer van deze tijd en schrijver dezes had een paar jaar terug al voorspeld dat er vandaag de dag al lang smartphones op de markt zouden zijn die zichzelf opladen. Helaas is dit nog niet het geval en modderen we voorlopig verder met toestellen die soms binnen een paar uur (heavy use) leeg zijn.

Ook voor laptops is de vraag naar betere batterijen groot. Lithiumbatterijen zullen vooralsnog niet de oplossing bieden, zelfopladende batterijen zijn ook nog niet zichtbaar aan de horizon, dus wat wel? De oplossing die in zicht begint te komen, is er een die vervaardigd wordt uit een radicaal ander materiaal. Wetenschappers van de Swinburne University in Melbourne, Australië, hebben een nieuwe batterij ontwikkeld (technisch gesproken is het een supercapacitor) die gemaakt is van 3D-geprinte grafeen, die een grotere hoeveelheid energie kan vasthouden en in een paar seconden is opgeladen en een leven lang mee gaat.

Nieuwe notitie

Hierrrrrr met dat ding!! Stop zo’n batterij in al mijn apparaten, NU!

Rustig aan, zo snel gaat het nog niet. Er wordt nog onderzoek naar gedaan, maar demogelijkheden zijn enorm. Lithium-batterijen kunnen maar een zeer beperkte hoeveelheid opladen en hoewel een batterij niet hetzelfde is als een supercapacitor, hebben beide energieopslageenheden last van dezelfde problemen. Beide hebben uren nodig om op te laden, kunnen maar een beperkte hoeveelheid energie opslaan en hebben een eindige levensduur. Vaak gaat alles na twee jaar al een stuk moeizamer. Voor het milieu is dit ook een probleem als die batterijen weggegooid moeten worden.

Graphene-structure-1020x610

Grafeen zou een oplossing kunnen bieden. Deze vorm van carbon (vergelijkbaar met diamanten of het lood in potloden) is een 2D-materiaal dat uit hexagon-velletjes van slechts 1 atoom dik bestaat. Het is erg licht en flexibel en tevens extreem hard (ongeveerd 100 keer zo sterk als staal) en bovendien een zeer efficiënte geleider van warmte en elektriciteit.

Han-Lin-graphene-supercapacitor-1-1020x610

Er wordt al een tijdje druk geëxperimenteerd met het 3D-printen van grafeen en de laatste ontwikkelingen door de onderzoekers van Swinburne is erg interessant. Hun supercapacitor is erg efficiënt aangezien hij in een paar seconden is opgeladen en een grotere hoeveelheid energie kan vasthouden omdat hij bestaat uit meerdere velletjes grafeen waardoor een zeer groot oppervlak ontstaat waar energie op kan worden bewaard. Het opladen en leegmaken van de batterij doet bovendien niets af aan haar kwaliteit.

Han-Lin-graphene-supercapacitor-2

Daarnaast kunnen deze supercapacitors ook nog eens betaalbaar worden, ondanks de hoge kosten van het materiaal. Dit komt doordat het 3D-geprint kan worden, waardoor de productiekosten laag blijven en de levensduur onverminderd hoog blijft. Dankzij het honingraatpatroon van de grafeen velletjes worden ze erg sterk en flexibel en kunnen daarom gebruikt worden om extreem flexibele en dunnen batterijen te maken die ingebouwd kunnen worden in draagbare accessoires en kleding. Dit kan een enorme gamechanger worden!

Toon meer gerelateerde berichten
Toon meer door Maarten Verkoren
Toon meer in 3D-Science

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Bekijk ook

Is de Foodini 3D-voedselprinter al wat opgeschoten?

Voedsel kant en klaar uit de printer. Al in 2013 verschenen de eerste artikelen over deze …