‘De vooruitgang in batterijtechnologie is lineair, AI kan de gamechanger zijn’

Hij focust zich op het begrijpen van batterijgedrag, zowel op nanoschaal als systeemniveau.

Hoelang staan batterijen al centraal in jouw werk? 
‘Ik verhuisde in 2012 naar Nederland, ging een master Sustainable Energy Technology aan TU Delft doen. Daar verdiepte ik me voor het eerst in batterij- en zonnecellen. Mijn PhD-onderzoek deed ik deels aan MIT in Boston. Daar leerde ik hele batterijen simuleren.’

Het onderwerp van jouw promotieonderzoek was?
‘Modeling Electrode Materials: Bridging Nanoscale to Mesoscale. Bij het ontwikkelen van de next generation batterijen is het van belang te weten wat er op materiaalniveau gebeurt, maar ook wat dat betekent voor de thermodynamische en kinetische eigenschappen op systeemniveau. Dat gat moet worden gedicht; een opgave waar ik me nog steeds mee bezighoud bij TU Delft.’

Hoe dan?
‘De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) kende mij een Veni onderzoeks-grant toe voor het modelleren van solid-statebatterijen, waarbij ook die brug wordt geslagen. Nobelprijswinnaar Herbert Kroemer zei ooit de beroemde woorden: “The interface is the device.” Dat is waar. Wat er op die paar nanometer gebeurt – de electrode-electrolyte-interface – is in sterke mate bepalend voor het gedrag en de performance van het hele device.’

De uitdaging is?
‘Die interface moet stabiel zijn – chemisch en elektrochemisch, maar ook mechanisch. Waar elektronen worden uitgewisseld, verandert het volume van elektrodemateriaal. Dat kan leiden tot scheurtjes, verlies van contact met de elektrolyt, en dat kan grote effecten hebben voor de prestaties van de batterij. Na afronding van dit onderzoek blijf ik aan de TU Delft werken, waar ik me nu ook bezighoud met het ontwikkelen van lesmateriaal voor studenten. Mijn doel is om assistent-professor te worden.’

Hoe kijk jij naar de ontwikkeling van de nieuwe generatie batterijen, wat is de stand van zaken?
‘Trends komen en gaan. Zo was iedereen kortgeleden nog zeer enthousiast over de lithium-airbatterij, maar die lijkt nu alweer vergeten. Een van de meest veelbelovende technologieën is solid state, waarbij de vloeibare elektrolyt wordt vervangen door een vaste stof. De voordelen zijn tweeledig. Ze zijn veiliger dan de huidige lithium-ionbatterijen; er is minder gevaar voor brand en explosie. Daarnaast is er minder verpakking nodig, zijn ze in feite selfsupporting. Daarmee is hun energiedichtheid groter.’

Lees het volledige artikel hieronder in de nieuwste editie van Storage Magazine.