Lithium-ionaccu’s zijn veiliger te maken door een onbrandbaar oplosmiddel te gebruiken voor het elektrolyt. Tijdens het voorjaarscongres van de American Chemical Society kwam prof. Joseph DeSimone (University of North Carolina, Chapel Hill) met dit verbluffende inzicht.

Je moet hem dan weer nageven dat het lastig is om een oplosmiddel te vinden dat lithiumzouten adequaat oplost, een eigenschap die essentieel is voor het correcte functioneren van dit type accu.

Tot nu toe is men blijven steken op ethyleencarbonaat en ethylmethylcarbonaat, stoffen die adequaat functioneren maar wél heel brandbaar zijn. ’

Tekenend is dat Boeing de problemen met de accu’s van zijn Dreamliners niet denkt op te lossen door de chemische samenstelling te veranderen, maar door de warmte-isolatie en de rookafvoer te verbeteren. Impliciet zeggen ze daarmee dat brand in lithium-ionaccus per definitie niet is uit te sluiten.

DeSimone denkt het wel te kunnen uitsluiten door als oplosmiddel een mengsel van perfluorpolyethers en polyethyleenglycol te gebruiken. Dat die laatste stof een goed oplosmiddel voor lithiumzouten is, was al bekend. De fluorpolymeren verlagen niet alleen de brandbaarheid maar ook de temperatuur waarbij polyethyleenglycol uitkristalliseert, en wel dusdanig dat je de nieuwe accu bij lagere temperaturen kunt gebruiken dan de huidige modellen.

Dat je deze twee polymeren kunt combineren tot een netwerkstructuur, had DeSimone 5 jaar geleden al ontdekt. Dat je dat mengsel in een accu kunt doen, is nieuw.

Samen met collega-onderzoeker Nitash Balsara (Berkeley) heeft DeSimone kunnen vaststellen dat het inderdaad werkt. Er zijn zelfs al een paar proef-accu’s gemaakt, en de octrooiaanvragen zijn de deur uit.

bron: C&EN