Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Een voorbeeld van de dunne laagjes die Hornsveld wist te maken met ALD. Dit beeld komt van een Scanning Electron Microscope (SEM).

Een elektrische auto met een grote actieradius, een mobiele telefoon die je maar eens per week hoeft te laden. We gebruiken niet alleen steeds meer batterijen, maar willen ook dat ze compact zijn, veel energie kunnen opslaan en snel opladen. Natuurkundige Norah Hornsveld werkte aan het begrip en optimaliseren van nanometer dunne filmlagen die de oplaadbare lithium-ion batterij kunnen verbeteren.

Kijk naar de toenemende aantallen elektrische auto's, maar ook e-bikes op de weg: we willen meer elektrisch rijden. Ook stellen we steeds meer eisen aan onze draagbare elektrische apparatuur. Batterijen spelen zodoende een belangrijke rol in de overstap naar een duurzame wereld en daarom richt veel onderzoek zich op batterijen die beter presteren, veiliger, lichter en goedkoper zijn.

Problemen
Conventionele oplaadbare lithium-ion (Li-ion) batterijen bestaan uit twee metalen contacten (de plus- en min-pool) met daartussen twee elektroden en een vloeibare zoutoplossing (elektrolyt) in het midden. Daarin kunnen lithium-ionen tussen de twee elektroden heen en weer stromen, legt promovenda Norah Hornsveld uit.

"De Li-ion batterijen hebben een relatief hoge energie- en vermogensdichtheid, maar gezien de grote maatschappelijke vraag is dat voor veel toepassingen nog niet hoog genoeg. Een ander probleem is de veiligheid. De elektrolyt-vloeistof is brandbaar en kan onder bepaalde omstandigheden zelfs ontploffen."

Volgens Hornsveld ontstaan de meeste problemen op het grensvlak van de elektrode en het vloeibare elektrolyt. Wanneer een batterij voor het eerst oplaadt, ontstaat daar een tussenfase door de chemische reacties. Die kan heel dik en poreus worden en actieve Li-ionen consumeren. Dat is niet goed voor de prestatie en levensduur van de batterij.

Enkele atoomlagendik
Daarom deed Hornsveld onderzoek naar het maken van nanometer dunne lagen die je op dat grensvlak kunt aanbrengen om zo de elektrode te beschermen. "Het is belangrijk dat deze lagen heel dun zijn, zodat ze niet voor extra weerstand zorgen in de batterij, maar ook uniform zodat ze de elektroden goed kunnen beschermen", zegt Hornsveld.

Hornsveld gebruikte Atomic Layer Deposition (ALD) om haar dunne films te maken. "Door gebruik te maken van gassen en plasma kunnen we in een reactor een film van één of meerdere atoomlagen laten groeien. Vanwege het zelflimiterende karakter van ALD lukt dat heel gecontroleerd, overal even dik en met een superkwaliteit, zag ik in verschillende studies."

Dit is met name interessant om een uniforme laag aan te brengen op elektroden met een meer geadvanceerde oppervlaktetopologie. "Ik heb gekeken hoe je de eigenschappen van de ultra-dunne films kunt beïnvloeden door de ALD-procesparameters te veranderen."

"We hebben films van verschillende materialen kunnen maken, met variabele eigenschappen zoals compositie, laagdikte en kristalliniteit. Dat is belangrijk om de film te kunnen aanpassen aan specifieke elektrodematerialen."

Vastestofbatterij
Met de ontwikkelde processen hoopt Hornsveld meer inzicht te geven in de mogelijkheden om het batterij-grensvlak te verbeteren en de elektroden een beschermlaag te geven. Hoewel haar onderzoek fundamenteel is, verwacht ze dat bepaalde processen zeker grootschalig toegepast kunnen worden. "Zelfs een kleine verandering - ultradun in dit geval - kan een grote verbetering zijn."

Ook denkt ze dat haar werk van bijdraagt in de ontwikkeling van batterijen van de volgende generatie, zoals de ‘vastestofbatterij'. In deze batterij is het elektrolyt een vast materiaal in plaats van een vloeistof, waardoor minder problemen optreden op het grensvlak van elektrode en elektrolyt. De vastestofbatterij is daarom veiliger en heeft bovendien een hogere energiedichtheid.

"Uit mijn onderzoek komt naar voren dat plasma-ALD processen ook erg interessant kunnen zijn voor het maken van batterijmaterialen, omdat deze meer vrijheid bieden in procesparameters om zo de eigenschappen van de lagen aan te kunnen passen. Daarnaast kunnen ze ook gebruikt worden om op 3D-structuren een uniforme dunne laag aan te brengen", aldus Hornsveld.

Norah Hornsveld verdedigt haar proefschrift getiteld Atomic layer deposition for Li-ion batteries: Novel chemistries, surface reactions and film properties op woensdag 26 januari. Ze werd begeleid door prof.dr. Adriana Creatore en prof.dr.ir. Erwin Kessels.

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> PGS-richtlijn voor opslag ...
> TU Delft's Control Room of...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Software-boycot?

Kerncentrales, Covid-19, Semiconductors en Robotisering

Hoe een Thaise wrap naar elektronica leidt

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

Sponsored content

  
Nauwkeurige en ergonomische schroevendraaiers van WERA
Service- en onderhoudsbenodigdheden van de serie Kraftform Micro. Lees meer >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Vacatures

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

Hertek B.V. - Weert
Teamleider Service (50% Weert - 50% landelijk)
Ben jij op zoek naar een zeer afwisselende en interessante teamleiders functie?
Wil je naast het aansturen van je service en planning medewerkers vanuit kantoor, ook een aantal dagen per week op pad naar je medewerkers in de buitendienst? Kwaliteit, veiligheid en welzijn voor onze medewerkers staat hoog in het vaandel. Wil je graag werken bij een bedrijf dat verbetervoorstellen en initiatieven van hun medewerkers waardeert?
Dan is deze baan bij de Hertek Groep wellicht iets voor jou. Lees meer >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Vandentempel Service - Hattem
Kalibratietechnicus
Binnen een team van technisch specialisten ga je diverse test- en meetapparatuur kalibreren. Je maakt hierbij gebruik van moderne hoogwaardige Fluke kalibratoren in combinatie met MET/CAL kalibratie management software. Of het nu gaat om eenvoudige laagspanningstesters of complexe meetapparatuur voor midden- of hoogspanningstoepassingen; bij Vandentempel kun je jouw technische hart ophalen en jezelf blijven ontwikkelen. Lees meer >>

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.