De toekomst van batterijtechnologie met natrium-ion batterijen

Timo Spijkerboer is terug en deelt vanuit zijn rol als entrepreneur in residence bij de TU Delft belangrijke inzichten in batterijtechnologie. Hij werkt samen met wetenschappers om innovaties naar de markt te brengen, waaronder natrium-ion batterijen, die grote voordelen kunnen bieden ten opzichte van lithium-ion techniek.

Deze aflevering gaat in op hoe batterijen zijn opgebouwd, waarom natrium-ion een aantrekkelijk alternatief is en welke toepassingen hier potentie in hebben. Daarbij komt ook de veelbelovende natriumwaterbatterij aan bod, die zowel duurzaam als economisch interessant kan zijn.

Hoe een batterij werkt en waarom opslag cruciaal is

Elektrificatie is in volle gang, maar energieopslag blijft een grote uitdaging. Volgens Timo vormen batterijen een essentieel onderdeel van deze transitie. Een batterij bestaat uit een anode, een kathode en een elektrolyt dat ionen transporteert. Dit proces zorgt voor de opslag en het vrijgeven van energie.

Het opslaan van elektriciteit is complexer dan het opslaan van fossiele brandstoffen, vooral omdat de energiedichtheid en veiligheid een uitdaging vormen. Daarom wordt gezocht naar alternatieve batterijtechnologieën die duurzamer en efficiënter zijn dan de huidige lithium-ion oplossingen.

De voordelen van natrium-ion batterijen

Natrium-ion batterijen bieden een veelbelovend alternatief voor lithium-ion batterijen. Lithiumvoorraden zijn schaars en de verwerking ervan zit grotendeels in China, wat zorgt voor geopolitieke en logistieke afhankelijkheid. Natrium daarentegen is ruimschoots beschikbaar en kan op duurzame wijze worden gewonnen.

“De grote belofte van natrium-ion is dat het uiteindelijk goedkoper kan zijn dan lithium-ion,” zegt Timo. Hoewel de technologie nog in de kinderschoenen staat, wordt verwacht dat massaproductie de kosten zal drukken. De uitdaging is om de energiedichtheid van natrium-ion batterijen op hetzelfde niveau te krijgen als die van lithium-ion batterijen.

De impact en mogelijkheden van de natriumwaterbatterij

Een van de meest interessante innovaties in natrium-ion technologie is de natriumwaterbatterij. Deze batterij gebruikt water als elektrolyt, wat het betaalbaarder en duurzamer maakt dan organische elektrolyten. Daarnaast biedt het grote voordelen op het gebied van veiligheid, aangezien water niet brandbaar is, in tegenstelling tot traditionele elektrolyten.

De natriumwaterbatterij, ontwikkeld door Remco van der Heijden en zijn team, heeft een opvallend lange levensduur: “We hebben gezien dat we hem 20.000 keer kunnen op- en ontladen en dat hij nog steeds een goede capaciteit heeft.” Dit maakt de technologie uiterst geschikt voor stationaire energieopslag, zoals batterijsystemen voor duurzame energiecentrales en datacenters.

De energietransitie vraagt om nieuwe en betere oplossingen voor opslag. Met veelbelovende nieuwe toepassingen zoals natrium-ion en natriumwaterbatterijen wordt gewerkt aan innovatieve technologieën die een duurzame toekomst een stap dichterbij brengen.