Nieuw additief moet EV-accu's tot 75% langer laten meegaan

Elke keer dat een batterij oplaadt en weer leegloopt, ontstaan er ongewenste chemische restproducten binnenin de cel. Die opeenhoping zorgt ervoor dat een accu na verloop van tijd minder ver komt en trager oplaadt. Het Amerikaanse bedrijf Ten-Nine Technologies uit Oklahoma heeft daar een oplossing voor bedacht: een additief genaamd TENIX, dat dit verouderingsproces bij de bron aanpakt.

Het stofje wordt tijdens de productie direct in het kathodemateriaal van de batterij gemengd en neemt maar 0,5 tot 2 procent van het gewicht in beslag. Voor een gemiddeld EV-batterijpakket komt dat neer op ongeveer 0,5 tot 2 kilogram extra materiaal per 100 kilogram kathodemateriaal. Omdat het additief past binnen bestaande productielijnen, hoeven fabrikanten geen nieuwe apparatuur aan te schaffen of hun batterijontwerp aan te passen.

75 procent meer laadcycli

Onafhankelijke tests laten zien dat TENIX zorgt voor meer dan 75 procent extra laad-ontlaadcycli. Dat betekent dat een batterij die normaal na 150.000 mijl (ruim 240.000 kilometer) aan het eind van zijn garantie zit, nu ruim 265.000 mijl (meer dan 425.000 kilometer) kan meegaan. Ten-Nine Technologies claimt dat dit de kosten per geleverde kilowattuur over de levensduur van de batterij met ongeveer 40 procent verlaagt. Ook daalt de interne weerstand met zo'n 10 procent, wat sneller opladen mogelijk maakt en minder energie als warmte verspilt. Dat laatste is relevant: het additief kan de warmteproductie van een batterij over de hele levensduur met ongeveer 40 procent terugbrengen, iets wat steeds belangrijker wordt nu datacenters voor AI hun back-upbatterijen zwaarder belasten dan ooit.

Op weg naar goedkopere batterijchemie

Het bedrijf, opgericht door chemicus Paige Johnson, produceert momenteel 100 ton TENIX per jaar. Dat is genoeg om tussen de 50.000 en 200.000 typische EV-batterijpakketten te behandelen. "Net als mensen worden batterijen ouder," zegt Johnson. "Tot nu toe werd dat gezien als een onvermijdelijke kostenpost. Ik wilde het probleem oplossen bij de chemische bron, in plaats van een hele nieuwe batterij te bouwen om eromheen te werken." Ze begon het bedrijf in een pakhuis in Tulsa met 100.000 dollar en vier gram materiaal in een kolf.

De ontwikkeling komt op een moment dat de batterij-industrie steeds vaker overstapt op mangaanrijke kathodes. Die zijn goedkoper en breder beschikbaar dan de nikkel- en kobaltrijke varianten die nu de meeste EV-batterijen domineren, zoals bijvoorbeeld gebruikt in de nikkel-mangaan-kobaltbatterij. Mangaan wordt op veel meer plekken gewonnen, onder meer in Afrika, Zuid-Amerika en Zuidoost-Azië, waardoor de aanvoer minder gevoelig is voor geopolitieke spanningen. Een belangrijk nadeel van mangaanrijke kathodes was tot nu toe hun beperkte cyclusleven — precies het probleem dat TENIX moet oplossen. Ten-Nine Technologies verwacht dat deze verschuiving de wereldwijde toeleveringsketen voor kathodemateriaal net zo ingrijpend kan veranderen als de opkomst van lithium-ijzerfosfaatbatterijen twintig jaar geleden deed.