{{ mediaArticle.articleTypeName }}
Lessen van LeydenJar: bij de ontwikkeling van batterijen draait alles om de oplaadcycli
Elke dag verschijnen er nieuwe batterijtechnologieën in het nieuws. Eén aspect verenigt ze allemaal: enorme verwachtingen. "Maar we kunnen er nu al zeker van zijn dat slechts enkele ervan de markt zullen halen", waarschuwt Ewout Lubberman, hoofd product bij LeydenJar. "Om na te gaan welke van hen een reële kans maakt om de volgende generatie in batterijtechnologie te worden, moet je altijd even goed uitzoeken hoe het zit met hun prestaties rond de levensduur van de batterij. Hoe vaak kan de batterij opnieuw worden opgeladen?"
Dit artikel is geschreven door Innovation Origins als onderdeel van een serie over de Automotive Week 2023 die van 16 tot en met 19 april plaatsvond op de Automotive Campus in Helmond.
Inderdaad, als er één spelbepaler is voor batterijtechnologie, dan is het het aantal cycli dat een batterij het volhoudt. "De perfecte batterij heeft een hoge dichtheid, kan snel opladen, gaat lang mee, is goedkoop en veilig. Dat is allemaal belangrijk, maar het moeilijkste zit hem altijd in de levensduur, het aantal oplaadcycli." Voor LeydenJar is dat niet anders, voegt Lubberman toe.
"We zijn er trots op dat we onze producten voorlopig 450 cycli kunnen garanderen, maar we werken aan verbeteringen om tot meer dan 1000 cycli te komen."
De anode
LeydenJar maakt geen batterijen, maar richt zich op de anode. "Dat betekent dus dat we off-the-shelf materialen gebruiken om het eindproduct te bouwen in elk type vorm, variërend van cilindrisch tot pouch of prismatic. Onze truc is om de traditionele grafietanode te veranderen in een zuivere siliciumanode, een technologie die we hebben geleerd van de Brainport-halfgeleiderindustrie. Omdat silicium tien keer meer anoden per gram kan herbergen, hebben onze batterijen een veel hogere dichtheid."
Dat is meteen het unique selling point van LeydenJar: de dichtheid van de batterij.
"Het draait bij ons allemaal om de anode. Wij gebruiken 100% siliciumanoden die tien keer de hoeveelheid lithium-ionen kunnen herbergen, waardoor tien keer dunnere anodelagen mogelijk zijn. Dit lost het probleem op van traditionele anoden die dik zijn en daardoor een beperkte energiedichtheid hebben."
Hogere dichtheid
In zijn presentatie voor de Automotive Week 2023 op de Automotive Campus Helmond liet Lubberman de voordelen zien van de 70% hogere dichtheid die LeydenJar-batterijen bieden. "Denk aan mogelijkheden voor het elektrificeren van de luchtvaart, waaronder drones en vliegtuigen. Maar ook slimmere wearables, telefoons en laptops. En misschien wel het meest essentiële voor nu: rijden in je elektrische auto zonder range anxiety." Lubberman belooft een toekomst waarin je op één lading van Amsterdam naar München kunt rijden. "En nadat je hem in vijf minuten hebt opgeladen, kun je helemaal terug naar Helmond zonder te hoeven stoppen om opnieuw te laden."
LeydenJar werd in 2016 opgericht als spinoff van TNO, behaalde in 2020 een wereldrecord energiedichtheid (1350 Wh/L), haalde onderweg 80 miljoen euro op en wil in 2026 beginnen met massaproductie, in een fabriek - 'Plant One' - ergens in de Brainportregio. De exacte locatie wordt binnenkort bekendgemaakt, en als de fabriek er staat, zal deze 70MWh per jaar kunnen produceren, het equivalent van ongeveer tien miljoen smartphonebatterijen of 2000 autobatterijen. Als alles volgens plan verloopt, zal LeydenJar vóór 2030 opschalen naar 5 GWh per jaar, in een nieuwe fabriek, 'Plant Two'.
Grote markt
Los van de levensduuruitdaging steekt LeydenJar ook veel energie in het vinden van zijn plaats in het ecosysteem van de batterij gigafactories. "Het is nu al een grote en volwassen markt, met bijvoorbeeld Zuid-Korea met tientallen jaren ervaring, inclusief eigen gigafabrieken. En tegenwoordig bouwt iedereen dit soort fabrieken, ook in Europa. Ze hebben allemaal hun eigen waardeketen, dus we moeten nadenken over hoe we onze folie in deze markt kunnen integreren."
Lubberman heeft alle vertrouwen dat dit gaat lukken, omdat LeydenJar het proces voor de andere spelers in de keten sterk kan vereenvoudigen.
"We brengen vier enorme voordelen in: er zijn geen veranderingen nodig ten aanzien van het celontwerp, we versimpelen het productieproces door vier stappen te combineren tot één, we bieden een modulaire roll-to-roll tool die schaalbaar is tot GWh-capaciteit, en we garanderen een CO2-reductie van 85% door het lage energieverbruik."