Onderzoek - ontwikkeling en innovatie
3 juli 2026
Deze rekbare batterij haalt energie uit luchtvochtigheid
Traditionele batterijen zijn niet voor elke toepassing geschikt. Voor draagbare sensoren, slimme gezondheidsmonitoren en kleine robots zijn ze vaak te zwaar en te stug. Daarom werken onderzoekers al langer aan zogenoemde energieoogsters: systemen die energie uit de omgeving halen en omzetten in elektriciteit. Hoewel deze technologie licht en flexibel is, blijft het geleverde vermogen tot nu toe beperkt. Onderzoekers van North Carolina State University en Rice University presenteren nu een mogelijke oplossing. Zij ontwikkelden een rekbare batterij die wordt geactiveerd door vocht uit de lucht.
(Credit: Rajaram Kaveti)
De resultaten van hun onderzoek zijn gepubliceerd in Science Advances.
Vocht als sleutel tot energie
De batterij bestaat uit een magnesiumanode en een kathode van zilver en zilverchloride. Daartussen bevindt zich een cellulosemembraan dat is verrijkt met lithiumchloride. Zodra dit membraan vocht uit de omgevingslucht absorbeert, lossen de zouten op. Hierdoor ontstaat een elektrolyt: een geleidende vloeistof die de stroom tussen de elektroden mogelijk maakt.
Volgens onderzoeker Amay Bandodkar blijft de batterij volledig inactief zolang deze luchtdicht is verpakt. Pas bij blootstelling aan de buitenlucht komt het systeem tot leven. Die eigenschap verlengt de houdbaarheid van de batterij, omdat er tijdens opslag geen chemische reacties plaatsvinden.
Geïnspireerd door het schubdier
Veel bestaande rekbare batterijen maken gebruik van kronkelvormige geleiders die kunnen meebewegen wanneer het materiaal wordt uitgerekt. Daarbij raken de actieve onderdelen echter verder van elkaar verwijderd, wat ten koste kan gaan van de prestaties.
Om dat probleem te voorkomen lieten de onderzoekers zich inspireren door de overlappende schubben van een schubdier. Dankzij deze constructie blijven de actieve componenten ook tijdens het uitrekken dicht bij elkaar. Dat zorgt ervoor dat de batterij flexibel blijft zonder aan efficiëntie in te boeten.
In tests leverde de batterij voldoende energie om een draadloze Bluetooth-saturatiemeter ongeveer dertig uur te laten functioneren. Volgens de onderzoekers komt dat overeen met de prestaties van conventionele batterijen.
Toch plaatsen externe experts een kanttekening. Mark Huijben, hoogleraar Nanomaterials for Energy Conversion and Storage, noemt het concept vernieuwend, maar wijst erop dat de vergelijking in de studie is gemaakt met traditionele lithium-ionbatterijen met een vloeibare elektrolyt. Hij vraagt zich af hoe de nieuwe batterij zich verhoudt tot de nieuwste generatie dunne solid-state batterijen.
Ingebouwde ‘kill switch’
Opvallend is dat de batterij ook is voorzien van een ingebouwde zelfvernietigingsfunctie, een zogenoemde kill switch. Die is bedoeld om gevoelige apparatuur te beschermen tegen manipulatie of ongewenste inspectie, bijvoorbeeld in beveiligings- of inlichtingentoepassingen.
De kill switch bevat een afgesloten compartiment met een mengsel van aluminium- en jodiumpoeder. Het cellulosemembraan vormt de scheiding tussen dit compartiment en het vocht dat uit de lucht wordt opgenomen. Wanneer de behuizing onder druk wordt geopend, komen het poeder en het vocht met elkaar in contact. Dat veroorzaakt een heftige chemische reactie waarbij het betreffende onderdeel ontbrandt en onherstelbaar wordt vernietigd.
Meer nieuws over Onderzoek - ontwikkeling en innovatie
