Batterijen zijn een van de grootste snelheidsbelemmeringen op de weg naar massale invoering van elektrische voertuigen.Dat is de visie die onderzoekers als Johannes Ziegler en Liu Sufu drijft., die eraan werken dit werkelijkheid te maken.
De verkoop van elektrische voertuigen in Europa stijgt met 20% in februari in vergelijking met dezelfde maand in 2024.Maar hun reis is niet zonder uitdagingen..
De meeste EV's zijn gebaseerd op lithium-ion batterijen, vergelijkbaar met die in onze telefoons, maar veel groter en complexer.nickel en koper en moet meer dan tien jaar meegaan, overeenkomend met de verwachte levensduur van een elektrische auto.
Om deze uitdaging aan te gaan, heeft een team van onderzoekers zich samengebracht in het kader van een door de EU gefinancierd initiatief genaamd PHOENIX, met als doel batterijen te ontwikkelen die zichzelf kunnen herstellen.Ze maken ze veiliger en verminderen de behoefte aan nieuwe batterijmetalen..
Het idee is om de levensduur van de batterij te verlengen en de koolstofvoetafdruk te verminderen, omdat dezelfde batterij zichzelf kan herstellen, zodat in het algemeen minder bronnen nodig zijn, zei Ziegler,een materiaalwetenschapper aan het Fraunhofer Instituut voor Silicaatonderzoek ISC in Duitsland.
In 2023 heeft de EU 34 materialen als kritisch geïdentificeerd, waaronder batterijmetalen zoals lithium, nikkel, koper en kobalt.
Het Phoenix-project is vernoemd naar de mythische vogel die uit zijn eigen as opstaat, een passend symbool voor de wedergeboorte en vernieuwing die de onderzoekers hopen te bereiken in batterijtechnologie.
Om dat te bereiken, hebben elektrische auto's betere batterijen nodig.
Gevoel en trekker
Iedereen die een smartphone bezit, kent de frustratie met batterijen: na een paar jaar daalt hun levensduur.
Dit gebeurt omdat delen van de batterij in de loop van de tijd afbreken als ze herhaaldelijk worden opgeladen en ontladen.
Wetenschappers uit België, Duitsland, Italië, Spanje en Zwitserland werken samen om sensoren te ontwerpen die veranderingen in een lithium-ionbatterij detecteren naarmate deze ouder wordt.en zet de batterij zelfherstel in indien nodig..
Het doel is de levensduur van de batterijen en bijgevolg de levensduur van elektrische voertuigen te verdubbelen.
“
Het idee is om de levensduur van de batterij te verlengen en de koolstofvoetafdruk te verminderen omdat dezelfde batterij zichzelf kan herstellen zodat er minder middelen nodig zijn.
Tegenwoordig controleren batterijbeheersystemen (BMS's) de spanning en temperatuur van een batterij om ervoor te zorgen dat deze niet oververhit raakt en veiligheidsproblemen veroorzaakt.
¢Op dit moment is de waarneming zeer beperkt op het gebied van algemene temperatuur, spanning en stroom.‡ zei Yves Stauffer, een ingenieur bij het Zwitserse Centrum voor Elektronik en Microtechnologie (CSEM), een innovatiecentrum dat disruptieve technologieën ontwikkelt.
Het Phoenix-team wil verder gaan door geavanceerde sensoren en triggers te introduceren, waarvan sommige detecteren wanneer de batterij zich uitbreidt, andere een warmte kaart genereren,en sommigen zullen oppassen voor gevaarlijke gassen zoals waterstof of koolmonoxide.
Al deze sensoren zorgen voor een vroegtijdig waarschuwingssysteem voor de gezondheid van de batterij.
Als de hersenen van de batterij besluiten dat er een reparatie nodig is, wordt genezing geactiveerd.of het aanbrengen van gerichte warmte om zelfherstelmechanismen binnen te activeren.
"Het idee is dat onder thermische behandeling een unieke chemische binding zal terugkomen", zegt Sufu, een batterijchemicus bij CSEM die ook aan PHOENIX werkt.
Een andere zelfherstellingsmethode maakt gebruik van magnetische velden om dendrieten te breken ∙ vertakte metalen structuren die zich tijdens het opladen op batterijelektroden vormen en kortsluitingen en storingen kunnen veroorzaken.
Grootte is belangrijk
De onderzoekers van PHOENIX streven er ook naar het bereik van elektrische voertuigen te vergroten en de grootte van de batterijen te verminderen.
"We proberen batterijen van de volgende generatie te ontwikkelen met een hogere energiedichtheid", aldus Sufu.die het lichter zou maken en het mogelijk zou maken om verder te rijden met een enkele lading.
Een strategie is om grafiet, het materiaal dat in potloden wordt gebruikt, te vervangen door silicium, dat ergens tussen metalen en niet-metalen ligt.
Dit wordt niet veel gebruikt in de huidige commerciële batterijen, mede omdat silicium minder stabiel is en het volume zich tijdens opladen en ontladen tot 300% kan uitbreiden, zei Sufu.een batterij zou deze drastische veranderingen moeten kunnen overleven of zichzelf kunnen herstellen.
“
We proberen batterijen van de volgende generatie te ontwikkelen met een hogere energie dichtheid.
In maart 2025 werd een nieuwe partij sensorprototypes en -triggers ontwikkeld en naar partners verzonden voor testen op batterijzakcellen ¢ flexibele, lichte en platte lithium-ionbatterijen.
Hoewel het opladen van een batterij met sensoren echter geweldig is om informatie te geven over de gezondheidstoestand ervan, neemt het ook de kosten toe.Het team richt zich daarom op het identificeren van welke technologieën voldoende voordelen opleveren om de kosten van EV's te rechtvaardigen..
Welke aanpak er ook overheerst, het zal toekomstige elektrische voertuigen in staat stellen langer te leven en verder te rijden, met veiligere, compacterere en minder hulpbronintensieve batterijen.
Het verlengen van de levensduur van de batterij zal ook de koolstofvoetafdruk van elektrische voertuigen verminderen, wat een win-win voor zowel de consument als het milieu is.
"Het is spannend om de levensduur van batterijen te verlengen en aan elektrische voertuigen te werken", zei Ziegler. "Het gaat erom de onderdelen bij elkaar te brengen".
Batterijen zijn een van de grootste snelheidsbelemmeringen op de weg naar massale invoering van elektrische voertuigen.Dat is de visie die onderzoekers als Johannes Ziegler en Liu Sufu drijft., die eraan werken dit werkelijkheid te maken.
De verkoop van elektrische voertuigen in Europa stijgt met 20% in februari in vergelijking met dezelfde maand in 2024.Maar hun reis is niet zonder uitdagingen..
De meeste EV's zijn gebaseerd op lithium-ion batterijen, vergelijkbaar met die in onze telefoons, maar veel groter en complexer.nickel en koper en moet meer dan tien jaar meegaan, overeenkomend met de verwachte levensduur van een elektrische auto.
Om deze uitdaging aan te gaan, heeft een team van onderzoekers zich samengebracht in het kader van een door de EU gefinancierd initiatief genaamd PHOENIX, met als doel batterijen te ontwikkelen die zichzelf kunnen herstellen.Ze maken ze veiliger en verminderen de behoefte aan nieuwe batterijmetalen..
Het idee is om de levensduur van de batterij te verlengen en de koolstofvoetafdruk te verminderen, omdat dezelfde batterij zichzelf kan herstellen, zodat in het algemeen minder bronnen nodig zijn, zei Ziegler,een materiaalwetenschapper aan het Fraunhofer Instituut voor Silicaatonderzoek ISC in Duitsland.
In 2023 heeft de EU 34 materialen als kritisch geïdentificeerd, waaronder batterijmetalen zoals lithium, nikkel, koper en kobalt.
Het Phoenix-project is vernoemd naar de mythische vogel die uit zijn eigen as opstaat, een passend symbool voor de wedergeboorte en vernieuwing die de onderzoekers hopen te bereiken in batterijtechnologie.
Om dat te bereiken, hebben elektrische auto's betere batterijen nodig.
Gevoel en trekker
Iedereen die een smartphone bezit, kent de frustratie met batterijen: na een paar jaar daalt hun levensduur.
Dit gebeurt omdat delen van de batterij in de loop van de tijd afbreken als ze herhaaldelijk worden opgeladen en ontladen.
Wetenschappers uit België, Duitsland, Italië, Spanje en Zwitserland werken samen om sensoren te ontwerpen die veranderingen in een lithium-ionbatterij detecteren naarmate deze ouder wordt.en zet de batterij zelfherstel in indien nodig..
Het doel is de levensduur van de batterijen en bijgevolg de levensduur van elektrische voertuigen te verdubbelen.
“
Het idee is om de levensduur van de batterij te verlengen en de koolstofvoetafdruk te verminderen omdat dezelfde batterij zichzelf kan herstellen zodat er minder middelen nodig zijn.
Tegenwoordig controleren batterijbeheersystemen (BMS's) de spanning en temperatuur van een batterij om ervoor te zorgen dat deze niet oververhit raakt en veiligheidsproblemen veroorzaakt.
¢Op dit moment is de waarneming zeer beperkt op het gebied van algemene temperatuur, spanning en stroom.‡ zei Yves Stauffer, een ingenieur bij het Zwitserse Centrum voor Elektronik en Microtechnologie (CSEM), een innovatiecentrum dat disruptieve technologieën ontwikkelt.
Het Phoenix-team wil verder gaan door geavanceerde sensoren en triggers te introduceren, waarvan sommige detecteren wanneer de batterij zich uitbreidt, andere een warmte kaart genereren,en sommigen zullen oppassen voor gevaarlijke gassen zoals waterstof of koolmonoxide.
Al deze sensoren zorgen voor een vroegtijdig waarschuwingssysteem voor de gezondheid van de batterij.
Als de hersenen van de batterij besluiten dat er een reparatie nodig is, wordt genezing geactiveerd.of het aanbrengen van gerichte warmte om zelfherstelmechanismen binnen te activeren.
"Het idee is dat onder thermische behandeling een unieke chemische binding zal terugkomen", zegt Sufu, een batterijchemicus bij CSEM die ook aan PHOENIX werkt.
Een andere zelfherstellingsmethode maakt gebruik van magnetische velden om dendrieten te breken ∙ vertakte metalen structuren die zich tijdens het opladen op batterijelektroden vormen en kortsluitingen en storingen kunnen veroorzaken.
Grootte is belangrijk
De onderzoekers van PHOENIX streven er ook naar het bereik van elektrische voertuigen te vergroten en de grootte van de batterijen te verminderen.
"We proberen batterijen van de volgende generatie te ontwikkelen met een hogere energiedichtheid", aldus Sufu.die het lichter zou maken en het mogelijk zou maken om verder te rijden met een enkele lading.
Een strategie is om grafiet, het materiaal dat in potloden wordt gebruikt, te vervangen door silicium, dat ergens tussen metalen en niet-metalen ligt.
Dit wordt niet veel gebruikt in de huidige commerciële batterijen, mede omdat silicium minder stabiel is en het volume zich tijdens opladen en ontladen tot 300% kan uitbreiden, zei Sufu.een batterij zou deze drastische veranderingen moeten kunnen overleven of zichzelf kunnen herstellen.
“
We proberen batterijen van de volgende generatie te ontwikkelen met een hogere energie dichtheid.
In maart 2025 werd een nieuwe partij sensorprototypes en -triggers ontwikkeld en naar partners verzonden voor testen op batterijzakcellen ¢ flexibele, lichte en platte lithium-ionbatterijen.
Hoewel het opladen van een batterij met sensoren echter geweldig is om informatie te geven over de gezondheidstoestand ervan, neemt het ook de kosten toe.Het team richt zich daarom op het identificeren van welke technologieën voldoende voordelen opleveren om de kosten van EV's te rechtvaardigen..
Welke aanpak er ook overheerst, het zal toekomstige elektrische voertuigen in staat stellen langer te leven en verder te rijden, met veiligere, compacterere en minder hulpbronintensieve batterijen.
Het verlengen van de levensduur van de batterij zal ook de koolstofvoetafdruk van elektrische voertuigen verminderen, wat een win-win voor zowel de consument als het milieu is.
"Het is spannend om de levensduur van batterijen te verlengen en aan elektrische voertuigen te werken", zei Ziegler. "Het gaat erom de onderdelen bij elkaar te brengen".
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
