Koolstofvezel kan zo aangepast worden dat het genoeg elektriciteit op kan slaan voor elektrische auto's. Dat blijkt uit een onderzoek van de Zweedse Chalmers tekniska högskola.

De onderzoekers wisten koolstofvezels te maken die twee keer meer opslagcapaciteit hebben dan de normale koolstofvezel. Daarvoor moest echter wel een deel van de stijfheid op worden gegeven. Volgens de onderzoekers is dat geen probleem; de koolstofvezel is nog steeds sterk genoeg.

De vezels kunnendienst doen als elektrode voor een lithium-ionbatterij. De onderzoekers zien een materiaal voor zich waarbij de koolstofvezel de anode vormt, een laag glasvezel de isolatie en een gecoate laag glasvezel de kathode. Op die manier wordt de carosserie van de auto een batterij.


Lichtere auto's en vliegtuigen

Daardoor kan het daadwerkelijke accupakket minder groot en zwaar worden. Lichtere auto's kunnen langer rijden op een lading, en dat is belangrijk als elektrische auto's massaal moeten doorbreken.
 


Om dit alles te bewerkstelligen moet er wel een nieuw soort koolstofvezel gemaakt worden. Doorgaans hebben de vezels lange, goed geordende kristallen. Maar als je de kristallen kleiner en rommeliger maakt, hebben de vezelfs een hogere capaciteit

 

Volwassen techniek

Daarmee gaat echter ook een deel van de stijfheid van het koolstofvezel verloren. Volgens de onderzoekers maakt dat niet uit: zelfs met een rommelige kristalstructuur is de vezel nog ietsje stijfer dan staal. En met die structuur konden ze een capaciteit van 300 milliampère-uur (mAh) per gram bereiken. Ter vergelijking: in Tesla's zitten 7000 batterijcellen van 3200 mAh per stuk. Om dat te evenaren met koolstofvezel zou je dus ongeveer 75 kilogram koolstofvezel moeten hebben in en op een auto.De onderzoekers werken ook samen met de auto- en luchtvaartindustrie, in de hoop deze techniek volwassen te maken.

Maar of dat ooit gaat lukken is de vraag. De onderzoekers keken maar naar een heel klein stukje koolstofvezel; of dezelfde capaciteit bereikt kan worden op grote oppervlakten is onzeker. Bovendien is het de vraag of de lagere stijfheid acceptabel is voor de auto-industrie, die strenge veiligheidseisen stelt. Ook is het de vraag of je 75 kg koolstofvezel in een carrosserie kwijt kan; het spul is vijf keer lichter dan staal, en een stalen carrosserie weegt een paar honderd kilo. De onderzoekers zeggen wel dat er voor deze techniek misschien een dikkere laag koolstofvezel nodig is, waardoor het gewicht toeneemt.
 

Beeld: Johan Bodell