Cornell maakt eerste laadronde van nieuwe batterijen tot 60 procent korter

Een nieuwe lithium-ionbatterij is na het in elkaar zetten nog niet klaar. In de fabriek wordt hij eerst een paar keer heel rustig geladen en weer ontladen. Die stap heet de formatie. Onderzoekers van Cornell University in de Verenigde Staten hebben samen met het batterijbedrijf Charge CCCV (C4V) een manier gevonden om die stap tot ongeveer 60 procent korter te maken. Het onderzoek verscheen op 28 oktober 2026 in het vakblad Energy Storage Materials.

Waarom die eerste laadronde zo belangrijk is

Tijdens de formatie ontstaan binnen in de batterij dunne beschermlaagjes op de elektroden, de twee polen waartussen de stroom loopt. Die laagjes werken een beetje als de lak op een nieuwe vloer: zitten ze goed, dan gaat de batterij lang mee en blijft hij goed presteren.

Het probleem is dat de formatie lang duurt en veel kost. Volgens de onderzoekers is deze stap goed voor ongeveer een derde van de productiekosten van een batterij. Hij neemt zo'n kwart van de vloer van een fabriek in beslag, want duizenden batterijen staan tegelijk in rekken te laden. En hij gebruikt ongeveer een kwart van alle stroom van een batterijfabriek.

Fabrikanten durven de stap niet zomaar korter te maken. Ze kunnen namelijk niet zien wat er binnenin gebeurt. Of een snellere aanpak de batterij op lange termijn schaadt, blijkt pas na duizenden laadbeurten. Zo'n test duurt maanden tot jaren, zegt hoogleraar chemische technologie Vibha Kalra, die het onderzoek leidde.

Kijken terwijl de batterij laadt

Het team keek daarom live mee in de batterij terwijl die werd geladen. Met de ene meettechniek volgden ze met laserlicht welke stoffen er op de elektroden ontstaan. Met de andere maten ze hoe de elektrische weerstand in de batterij verandert. Zo zagen ze precies wanneer de beschermlaagjes klaar en stabiel waren.

Dat leverde twee lessen op. Langzaam laden blijft belangrijk, want dan worden de laagjes gelijkmatiger en steviger. Maar het ontladen kan wel veel sneller, zonder dat de laagjes daar last van hebben. Ook bleken de belangrijkste weerstandsmetingen al na anderhalve laadronde stabiel te zijn. Daaraan kun je dus vroeg zien of het goed gaat.

Met die kennis maakten de onderzoekers twee snellere werkwijzen. Die testten ze bij C4V in Binghamton, in de staat New York. De batterijen presteerden net zo goed als met de gewone aanpak van het bedrijf, terwijl de formatie tot ongeveer 60 procent korter duurde.

Minder stroom en ruimte nodig

Shalabh Gupta, manager systeemtechniek bij C4V, schat dat een fabriek daarmee in totaal 10 tot 15 procent minder stroom verbruikt. Er is ook minder fabrieksruimte nodig voor de laadrekken. Voor heel grote batterijfabrieken kan dat volgens het team tot 100 miljoen dollar per jaar schelen. Dat zijn schattingen van de onderzoekers; de volgende stap is laten zien dat de aanpak ook in een grote fabriek zo goed werkt.

Het onderzoek is onderdeel van de Energy Storage Engine in Upstate New York, een programma van de Amerikaanse wetenschapsfinancier NSF waarin universiteiten en bedrijven samen aan batterijen werken. Stan Whittingham, die in 2019 de Nobelprijs voor scheikunde kreeg voor zijn werk aan de lithium-ionbatterij, is daar innovatiedirecteur. Hij noemt het werk van Kalra's groep een grote stap vooruit.

Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?

Batterijen zijn overal nodig: in elektrische auto's, in robots en in grote opslagsystemen die stroom van zon en wind bewaren. Hoe sneller en goedkoper fabrieken ze kunnen maken, hoe sneller die toepassingen groeien. Dit onderzoek laat zien dat een stap die vooral op ervaring en voorzichtigheid draaide, met slim meten veel korter kan. Dezelfde fabriek kan dan meer batterijen maken met minder stroom. Als andere fabrikanten de aanpak overnemen, kan dat de productie van batterijen wereldwijd een flinke duw geven.

Wat is de technologische singulariteit? Lees de uitleg →