Hoe werkt het?
Net als bij andere batterijen bestaat een solid state batterij uit een anode, kathode en een elektrolyt. Het grote verschil zit in die elektrolyt: in plaats van een vloeistof wordt hier een vaste stof gebruikt, bijvoorbeeld keramiek, glas of een polymeer.
Tijdens het laden en ontladen bewegen lithiumionen door deze vaste stof heen, waarbij energie wordt opgeslagen of vrijgegeven. Omdat er geen vloeibare en brandbare component aanwezig is, is de batterij stabieler en minder gevoelig voor oververhitting of lekkage.
De voordelen op een rij
Hogere energiedichtheid
Solid state batterijen kunnen meer energie opslaan in een kleiner volume. Dat maakt ze uitermate geschikt voor toepassingen waar ruimte schaars is.
Betere veiligheid
Geen vloeistoffen betekent minder risico op brand of explosie. Ook bij beschadiging blijft de batterij stabiel.
Lange levensduur
De slijtage bij het laden en ontladen is veel lager dan bij klassieke lithium-ion batterijen. Daardoor gaat de batterij in theorie veel langer mee.
Betere prestaties bij extreme temperaturen
Zowel bij kou als bij warmte blijven solid state batterijen goed functioneren. Dat maakt ze aantrekkelijk voor bredere toepassingen, ook buiten de woning.
De keerzijde
Nog niet commercieel breed inzetbaar
De technologie is nog volop in ontwikkeling. Er zijn wel prototypes en demonstraties, maar nog weinig grootschalige toepassingen voor thuisgebruik.
Hoge productiekosten
Het maken van solid state batterijen is technisch complex en daardoor duurder dan het produceren van bestaande lithiumvarianten.
Soms broze materialen
De vaste elektrolyten kunnen kwetsbaar zijn. De juiste combinatie van materialen en ontwerp is dus essentieel voor betrouwbaarheid.
Solid state in thuisbatterijen
Voor nu is solid state nog geen realistische optie voor standaard thuisbatterijsystemen. De meeste woningen zijn vandaag beter af met lithium-ijzerfosfaat (LFP) of NMC-technologie. Toch wordt solid state in de komende jaren steeds interessanter, zeker als de technologie betaalbaarder wordt en de productielijnen opschalen.
Voor woningen met beperkte ruimte, of gebruikers die de nieuwste technologie zoeken met het oog op lange levensduur en veiligheid, zal solid state in de toekomst een logische keuze kunnen zijn.
Vergelijking met lithium-ion
| Eigenschap | Solid state | Lithium-ion (LFP) |
|---|---|---|
| Energiedichtheid | Zeer hoog | Gemiddeld |
| Veiligheid | Zeer goed | Goed |
| Levensduur | Lang verwacht | 6.000 tot 10.000 cycli |
| Temperatuurbestendigheid | Hoog | Gemiddeld |
| Prijs per kWh | Hoog | Lager |
| Commerciële beschikbaarheid | Beperkt | Volledig beschikbaar |
