Lithium-ionbatterijen zitten in vrijwel elk apparaat dat je bezit. Van smartphones tot elektrische auto's, deze batterijen hebben de wereld veranderd. Toch hebben lithium-ionbatterijen een flink aantal nadelen waardoor lithiumijzerfosfaat (LiFePO4) een betere keuze is.

Waarin verschillen LiFePO4-batterijen?

Strikt genomen zijn LiFePO4-batterijen ook lithium-ionbatterijen. Er bestaan ​​verschillende varianten in de chemische samenstelling van lithiumbatterijen, en LiFePO4-batterijen gebruiken lithiumijzerfosfaat als kathodemateriaal (de negatieve kant) en een grafietkoolstofelektrode als anode (de positieve kant).

LiFePO4-batterijen hebben de laagste energiedichtheid van alle huidige lithium-ionbatterijen, waardoor ze minder geschikt zijn voor apparaten met beperkte ruimte, zoals smartphones. Deze afweging tussen energiedichtheid en functionaliteit brengt echter wel een aantal aantrekkelijke voordelen met zich mee.

De voordelen van LiFePO4-batterijen

Een van de grootste nadelen van gewone lithium-ionbatterijen is dat ze na een paar honderd laadcycli beginnen te slijten. Daarom verliest je telefoon na twee of drie jaar zijn maximale capaciteit.

LiFePO4-batterijen bieden doorgaans minstens 3000 volledige laadcycli voordat ze capaciteit beginnen te verliezen. Batterijen van betere kwaliteit kunnen onder ideale omstandigheden meer dan 10.000 cycli meegaan. Deze batterijen zijn bovendien goedkoper dan lithium-ion-polymeerbatterijen, zoals die in telefoons en laptops worden gebruikt.

Vergeleken met een veelvoorkomend type lithiumbatterij, nikkel-mangaan-kobalt (NMC) lithium, zijn LiFePO4-batterijen iets goedkoper. In combinatie met de langere levensduur van LiFePO4 zijn ze aanzienlijk voordeliger dan de alternatieven.

Bovendien bevatten LiFePO4-batterijen geen nikkel of kobalt. Beide materialen zijn zeldzaam en duur, en de winning ervan brengt milieu- en ethische problemen met zich mee. Dit maakt LiFePO4-batterijen een milieuvriendelijker batterijtype met minder conflicten rondom de gebruikte materialen.

Een ander groot voordeel van deze batterijen is hun relatieve veiligheid in vergelijking met andere lithiumbatterijen. Je hebt ongetwijfeld wel eens gelezen over branden veroorzaakt door lithiumbatterijen in apparaten zoals smartphones en balanceboards.

LiFePO4-batterijen zijn inherent stabieler dan andere lithiumbatterijen. Ze zijn moeilijker te ontsteken, kunnen beter tegen hogere temperaturen en ontbinden niet zoals andere lithiumbatterijen dat wel doen.

Waarom zien we deze batterijen nu pas?

Het idee voor LiFePO4-batterijen werd voor het eerst gepubliceerd in 1996, maar pas in 2003 werden deze batterijen echt haalbaar dankzij het gebruik van koolstofnanobuisjes. Sindsdien heeft het enige tijd geduurd voordat de massaproductie op gang kwam, de kosten concurrerend werden en de beste toepassingsmogelijkheden voor deze batterijen duidelijk werden.

Pas eind jaren 2010 en begin jaren 2020 zijn commerciële producten met LiFePO4-technologie prominent verkrijgbaar geworden in winkels en op websites zoals Amazon.

Wanneer moet je LiFePO4 overwegen?

Vanwege hun lagere energiedichtheid zijn LiFePO4-batterijen geen goede keuze voor dunne en lichte draagbare technologie. Je zult ze dus niet aantreffen in smartphones, tablets of laptops. Tenminste, nog niet.

Maar als het gaat om apparaten die je niet met je mee hoeft te dragen, is die lagere energiedichtheid ineens veel minder belangrijk. Als je een UPS (Uninterruptible Power Supply) wilt kopen om je router of werkstation aan de gang te houden tijdens een stroomstoring, is LiFePO4 een uitstekende keuze.

LiFePO4 begint zelfs de voorkeur te krijgen voor toepassingen waar loodzuuraccu's, zoals die in auto's, traditioneel de betere keuze waren. Denk bijvoorbeeld aan opslag van zonne-energie thuis of noodstroomvoorzieningen die op het elektriciteitsnet zijn aangesloten. Loodzuuraccu's zijn zwaarder, hebben een lagere energiedichtheid, een veel kortere levensduur, zijn giftig en kunnen niet tegen herhaalde diepe ontladingen zonder te degraderen.

Bij de aanschaf van apparaten op zonne-energie, zoals zonneverlichting, is het gebruik van LiFePO4 vrijwel altijd de juiste keuze. Het apparaat kan dan jarenlang functioneren zonder onderhoud.