Grote batterijen zijn in opkomst en ook in de glastuinbouw worden de eerste exemplaren neergezet. Ze hebben echter niet het eeuwige leven; de capaciteit loopt geleidelijk terug. „De verschillen in levensduur kunnen groot zijn”, weet Marnix Wagemaker, hoogleraar Opslag elektrochemische energie bij TU Delft. „Dat hangt af van de materialen, de vorm, de chemie en hoe de batterij wordt gebruikt.”
Hoe lang gaat een batterij mee?
„Dat hangt af van de chemische componenten en het gebruik. Bij een lithium-ion batterij bestaat de negatieve elektrode vaak uit grafiet en de positieve elektrode uit kobaltoxide. In de toekomst zal grafiet steeds vaker worden vervangen worden door silicium, en kobalt wordt steeds meer vervangen door nikkel en mangaan, wat tot een hogere energiedichtheid leidt. Dit is nodig voor een grote actieradius voor elektrische auto’s. De uitdaging hierbij is de levensduur. Materialen met een hoge energiedichtheid gaan vaak minder lang mee. Ook de vorm en het gebruik tellen mee. Van de platte batterij in een telefoon gaat de kwaliteit na twee jaar merkbaar achteruit, terwijl de cilindrische batterijen in een elektrische auto met dezelfde chemie veel langer mee gaan. Snel laden en hoge temperatuur verkort de levensduur.”
Waarom gaat een hoge energiedichtheid ten koste van de levensduur?
„Dat is een soort van wetmatigheid. Je zou de elektrode kunnen vergelijken met een kast: als je daar dagelijks veel spullen in propt, valt die eerder uit elkaar. Gelukkig begrijpen we steeds beter hoe dit werkt. Er is nog veel ruimte om de levensduur van batterijen te verlengen.”
