Waterbatterij:- Onderzoekers in China hebben een nieuw type waterbatterij ontwikkeld dat zo lang meegaat dat je er bijna een erfstuk van kunt maken. Of een archeologisch project, afhankelijk van je humeur.
De batterij zou tot wel 120.000 laadcycli aankunnen en volgens de onderzoekers zelfs veilig in het milieu kunnen worden afgevoerd. Ja, echt: een batterij die je niet hoeft te begraven in een speciaal chemisch graf.
Niet-giftige waterbatterij als alternatief
De kern van de innovatie ligt in een zogenoemde waterige batterij op basis van neutrale elektrolyten met een pH van 7. Die vloeistof is dus ongeveer zo agressief als… tofu-pekel, volgens de onderzoekers zelf. Een vergelijking die geruststellend bedoeld is, maar vooral laat zien hoe laag de lat voor “veilig chemisch afval” soms ligt.
Omdat er geen brandbare organische oplosmiddelen worden gebruikt, zijn dit soort batterijen al langer interessant voor grootschalige energieopslag. Denk aan elektriciteitsnetten en windparken, niet aan je smartphone die je toch na drie jaar vervloekt omdat hij “opeens” 20% sneller leegloopt.
Doorbraak in materiaal: COP’s
De echte innovatie zit in de gebruikte materialen: gesynthetiseerde covalente organische polymeren (COP’s). Dat zijn stevige organische structuren op basis van koolstof en stikstof, ontworpen om ionen te kunnen aantrekken en transporteren.
In eerdere waterbatterijen was dit precies het probleem. Organische polymeren gaan normaal gesproken snel kapot in waterige, vaak extreem zure of basische elektrolyten. Met andere woorden: ze lossen letterlijk op in hun eigen omgeving, wat zelden een duurzame strategie is.
De onderzoekers zeggen nu een verbinding te hebben ontwikkeld — hexaketon-tetraaminodibenzo-p-dioxine — die stabiel blijft dankzij een specifieke combinatie van een ion-aantrekkende carbonylstructuur en een rigide moleculaire ruggengraat die de boel op zijn plek houdt.
120.000 cycli en een leven van eeuwen
Volgens de studie, gepubliceerd in , kan het systeem tot 120.000 laadcycli meegaan zonder noemenswaardige degradatie.
Ter vergelijking: veel lithium-ion batterijen in netopslag halen gemiddeld een fractie daarvan voordat ze merkbaar achteruitgaan. Met de huidige belasting van ongeveer 1,1 cyclus per dag zou deze waterbatterij theoretisch rond de 300 jaar mee kunnen gaan.
Dat is langer dan de meeste politieke beloftes en net zo ambitieus als de gemiddelde klimaatdeadline.
Veilig, maar minder energiedicht
Waterbatterijen hebben al langer een duidelijke aantrekkingskracht: ze zijn goedkoop, niet brandbaar en relatief veilig. Maar ze hebben ook een ingebouwd compromis.
Door de waterbasis blijft de maximale spanning beperkt, waardoor ze minder energie opslaan dan lithium-ion of natrium-ion systemen. Het resultaat: grote installaties in plaats van compacte cellen.
Daarnaast zijn traditionele waterige systemen gevoelig voor degradatie. De elektrolyt kan waterstof- en zuurstofgas vormen, wat in extreme gevallen zelfs schade of gevaarlijke situaties kan veroorzaken. Veiligheid en energiedichtheid blijven dus al decennia in een soort ongemakkelijke wip-wap-constructie zitten.
Milieuvoordeel zonder giftig afval
Een opvallend punt in deze studie is de claim dat de gebruikte elektrolyten zo stabiel en niet-giftig zijn dat ze veilig in het milieu kunnen worden afgevoerd.
In eerdere systemen vormde juist de chemische afvoer een probleem: giftige oplossingen, hoge kosten en milieubelasting bij lekkage of ontmanteling. Nu proberen de onderzoekers dat hele probleem simpelweg te elimineren door de chemie zelf “vriendelijk” te maken.
Het klinkt bijna te netjes voor de sector die normaal bekendstaat om zware metalen en chemische complicaties die je liever niet in een beekje ziet verdwijnen.
Wat betekent dit echt?
Waterbatterij:- De studie suggereert geen directe vervanging van lithium-ion batterijen in consumentenapparaten. De toepassing ligt vooral bij grootschalige energieopslag, waar veiligheid en levensduur belangrijker zijn dan energiedichtheid.
Maar als de resultaten overeind blijven buiten het lab, dan verschuift er iets fundamenteler: energieopslag die niet alleen langer meegaat, maar ook minder problematisch afval produceert.
Of zoals de industrie het liever niet te hard zegt: een batterij die je niet meteen hoeft te behandelen alsof het gevaarlijk industrieel afval is zodra hij stopt met werken.
Door Marlies
Bronnen
- Chen et al., Nature Communications (2026): https://doi.org/10.1038/s41467-026-69384-2