‘LionVolt gaat de markt op zijn kop zetten met disruptieve solid state batterijceltechnologie’
In de rubriek Op de koffie bij… spreekt de redactie iedere editie met een hoogleraar, professor of andere onderzoeker die actief is in de energieopslag. Ditmaal is dat Sandeep Unnikrishnan.
Unnikrishnan is niet alleen programmamanager Batteries R&D van TNO bij Holst Centre, maar ook chief technology officer en cofounder van de kersverse spin-out LionVolt. Die wil de wereld gaan veroveren met zijn 3D solid state dunnefilmbatterijcellen.
Wat is jouw verantwoordelijkheid bij Holst Centre?
‘In dit onderzoeksinstituut werken het Belgische IMEC en het Nederlandse TNO aan revolutionaire technologische innovatie. Ik ben in dienst bij de laatste en werk met een team van 6 mensen aan de volgende generatie batterijen, de markt- en technologieontwikkeling. Daarbij is de samenwerking met industriële partners uit onze omgeving van groot belang.’
Waarom?
‘Om in Nederland economische waarde toe te voegen, moet je hier kennis en producten ontwikkelen, en die uiteindelijk ook lokaal produceren. In Europa worden batterijsystemen ontworpen en geassembleerd - maar de batterijcellen die we daarbij gebruiken, worden in Azië geproduceerd; daar zitten immers de fabrikanten. We zijn wat betreft een kritische component dus afhankelijk van dominante marktpartijen buiten Europa en dat is onfortuinlijk.’
Ook wat betreft de technologische roadmap…
‘De standaard wordt op dit moment gevormd door lithium-ionbatterijcellen met een natte elektrolyt. Daar kleven echter fundamentele problemen aan. Zo kan er – bijvoorbeeld door in- of externe kortsluiting of overladen – een thermal runaway ontstaan. Daarbij stijgt de temperatuur snel en komt de opgeslagen energie plotseling vrij. Het gevolg is niet zelden een hevige ontploffing en brand. De kans op zo’n onstuitbare kettingreactie is klein. Maar het gebeurt en dat is feitelijk onacceptabel, zeker in de auto-industrie waar veiligheid altijd eerst komt.’
Je zei problemen, meervoud…
‘Het grootste is energiedichtheid. De capaciteit van die batterijen neemt dankzij kleine verbeteringen ieder jaar met zo’n 4 tot 8 procent toe. De target van de automotive industrie, voorlopig nog verreweg de grootste markt voor producenten van elektrische batterijen, is 400 wattuur per kilogram, en 800 wattuur per liter. Die hoge energiedichtheid kun je in principe realiseren met de huidige batterijtechnologie, maar niet binnen de geldende veiligheidsmarges zonder zwaar in te boeten op de laad- en ontlaadsnelheid van de batterijcellen of hun stabiliteit.’
De conclusie is?
‘Dat er een technologische disruptie nodig is. Die komt er ook aan. Bij Holst Centre werken we als TNO aan een revolutionaire batterijcel met een 3D-structuur die een enorm oppervlak en zeer korte afstand tussen de batterijelektroden creëert. Door middel van een innovatief spatial atomic layer deposition-proces, ook afkomstig van TNO, kunnen we op nanometerschaal snel lagen op een oppervlak aanbrengen. Dit stelt ons in staat solid state batterijcellen te fabriceren door miljarden paaltjes te bedekken met extreem dunne lagen functioneel materiaal.’
Lees hier het volledige artikel ‘LionVolt gaat de markt op zijn kop zetten met disruptieve solid state batterijceltechnologie’ in de december 2020-editie van Smart Storage Magazine.
