Lithium ion batterijen

Het gebruik van draagbare elektronische- en huishoudelijke apparatuur, zoals telefoons, computers, MP3-spelers en scheerapparaten neemt hand over hand toe en zal in de nabije toekomst steeds belangrijker worden. Sommige betitelen de 21e eeuw daarom nu reeds als de "portable age". Het zal duidelijk zijn dat met name de veiligheid, betrouwbaarheid en het gebruiksgemak voor de consument van groot belang is en voor een groot deel bepaald wordt door de energievoorziening. Herlaadbare batterijen en in toenemende mate brandstofcellen worden hiervoor reeds veelvuldig gebruikt. Gemeenschappelijk kenmerk van deze systemen is dat de opgeslagen en meegevoerde chemische energie op elk gewenst moment kan worden omgezet in elektrische energie indien de apparatuur daarom "vraagt".

Diverse batterijsystemen staan ons ter beschikking maar de lichtgewicht Li-ion batterij met zijn hoge gravimetrische energiedichtheid is niet meer weg te denken uit de vele draagbare toepassingen. Momenteel maakt dit batterijsysteem nog grote ontwikkelingen door, zowel op materiaalkundig, technologisch als ook op batterijmanagement gebied. Dit zijn dan ook tevens de gebieden waar het TU/e-onderzoek zich op concentreert: 

• Materiaalonderzoek
  Recent is gevonden dat Silicium een heel efficient intercalatiemateriaal is voor Litium. De opslagcapaciteit van dunne film Si-elektrodes is meer dan 10 keer zo hoog als dat van het conventionele grafiet dat momenteel in vrijwel alle commerciele Li-ion batterijen wordt gebruikt.
• Nieuwe technologieën
  Nieuwe batterij-concepten zijn ontwikkeld waarbij miniatuur vaste-stof batterijen in Silicium kunnen worden geïntegreerd en grootschalige (preshaped) batterijen kunnen worden voorgevormd om vormvrijheid te creëren.
• Boostcharging en State-of-Charge bepaling
  Op basis van de door ons ontwikkelde fysisch-chemische batterijmodellen zijn er nieuwe (ont)laad algorithmes ontwikkeld waaronder het zogenoemde Boostcharging en nauwkeurige ladingstoestandsbepaling.