De wereldmarkt voor geavanceerde batterijen 2024-2034 – Nanotech Magazine

1 ONDERZOEKSMETHODOLOGIE 35

• 1.1 Rapportscope 35
• 1.2 Onderzoeksmethodologie 35

2 INLEIDING 37

• 2.1 De wereldmarkt voor geavanceerde batterijen 37
  • 2.1.1 Elektrische voertuigen 39
    • 2.1.1.1 Marktoverzicht 39
    • 2.1.1.2 Batterij-elektrische voertuigen 39
    • 2.1.1.3 Elektrische bussen, bestelwagens en vrachtwagens 40
      • 2.1.1.3.1 Elektrische middelzware en zware vrachtwagens 41
      • 2.1.1.3.2 Elektrische lichte bedrijfsvoertuigen (LCV’s) 41
      • 2.1.1.3.3 Elektrische bussen 42
      • 2.1.1.3.4 Micro-EV’s 43
    • 2.1.1.4 Elektrisch terrein 44
      • 2.1.1.4.1 Bouwvoertuigen 44
      • 2.1.1.4.2 Elektrische treinen 46
      • 2.1.1.4.3 Elektrische boten 47
    • 2.1.1.5 Marktvraag en prognoses 49
  • 2.1.2 Netopslag 52
    • 2.1.2.1 Marktoverzicht 52
    • 2.1.2.2 Technologieën 53
    • 2.1.2.3 Marktvraag en prognoses 54
  • 2.1.3 Consumentenelektronica 56
    • 2.1.3.1 Marktoverzicht 56
    • 2.1.3.2 Technologieën 56
    • 2.1.3.3 Marktvraag en prognoses 57
  • 2.1.4 Stationaire batterijen 57
    • 2.1.4.1 Marktoverzicht 57
    • 2.1.4.2 Technologieën 59
    • 2.1.4.3 Marktvraag en prognoses 60
• 2.2 Marktdrivers 60
• 2.3 Megatrends op de batterijmarkt 63
• 2.4 Geavanceerde materialen voor batterijen 66
• 2.5 Motivatie voor de ontwikkeling van batterijen na lithium 66

3 SOORTEN BATTERIJEN 68

• 3.1 Batterijchemie 68
• 3.2 LI-ION BATTERIJEN 68
  • 3.2.1 Technologiebeschrijving 68
    • 3.2.1.1 Soorten lithiumbatterijen 73
  • 3.2.2 SWOT-analyse 76
  • 3.2.3 Anodes 77
    • 3.2.3.1 Materialen 77
      • 3.2.3.1.1 Grafiet 79
      • 3.2.3.1.2 Lithiumtitanaat 79
      • 3.2.3.1.3 Lithiummetaal 79
      • 3.2.3.1.4 Siliciumanodes 80
        • 3.2.3.1.4.1 Voordelen 81
        • 3.2.3.1.4.2 Ontwikkeling li-ionbatterijen 82
        • 3.2.3.1.4.3 Productie van silicium 83
        • 3.2.3.1.4.4 Kosten 84
        • 3.2.3.1.4.5 Toepassingen 85
          • 3.2.3.1.4.5.1 EV’s 86
        • 3.2.3.1.4.6 Toekomstperspectieven 87
      • 3.2.3.1.5 Legeringsmaterialen 88
      • 3.2.3.1.6 Koolstofnanobuisjes in Li-ion 88
      • 3.2.3.1.7 Grafeencoatings voor Li-ion 89
  • 3.2.4 Li-ion-elektrolyten 89
  • 3.2.5 Kathoden 90
    • 3.2.5.1 Materialen 90
      • 3.2.5.1.1 Kathodematerialen met een hoog nikkelgehalte 92
      • 3.2.5.1.2 Productie 93
      • 3.2.5.1.3 Hoog mangaangehalte 94
      • 3.2.5.1.4 Li-Mn-rijke kathodes 94
      • 3.2.5.1.5 Lithiumkobaltoxide (LiCoO2) — LCO 95
      • 3.2.5.1.6 Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) — LFP 96
      • 3.2.5.1.7 Lithiummangaanoxide (LiMn2O4) — LMO 97
      • 3.2.5.1.8 Lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (LiNiMnCoO2) — NMC 98
      • 3.2.5.1.9 Lithium-nikkel-kobalt-aluminiumoxide (LiNiCoAlO2) — NCA 99
      • 3.2.5.1.10 LMR-NMC 100
      • 3.2.5.1.11 Lithiummangaanfosfaat (LiMnP) 100
      • 3.2.5.1.12 Lithium-mangaan-ijzerfosfaat (LiMnFePO4 of LMFP) 101
      • 3.2.5.1.13 Lithium-nikkel-mangaanoxide (LNMO) 101
    • 3.2.5.2 Vergelijking van de belangrijkste lithium-ionkathodematerialen 102
    • 3.2.5.3 Opkomende methoden voor de synthese van kathodemateriaal 102
    • 3.2.5.4 Kathodecoatings 103
  • 3.2.6 Bindmiddelen en geleidende additieven 103
    • 3.2.6.1 Materialen 103
  • 3.2.7 Afscheiders 104
    • 3.2.7.1 Materialen 104
  • 3.2.8 Metalen uit de platinagroep 105
  • 3.2.9 Marktspelers voor Li-ionbatterijen 105
  • 3.2.10 Li-ionrecycling 106
    • 3.2.10.1 Vergelijking van recyclingtechnieken 108
    • 3.2.10.2 Hydrometallurgie 110
      • 3.2.10.2.1 Methodeoverzicht 110
        • 3.2.10.2.1.1 Oplosmiddelextractie 111
      • 3.2.10.2.2 SWOT-analyse 112
    • 3.2.10.3 Pyrometallurgie 113
      • 3.2.10.3.1 Methodeoverzicht 113
      • 3.2.10.3.2 SWOT-analyse 114
    • 3.2.10.4 Directe recycling 115
      • 3.2.10.4.1 Methodeoverzicht 115
        • 3.2.10.4.1.1 Elektrolytafscheiding 116
        • 3.2.10.4.1.2 Scheiden van kathode- en anodematerialen 117
        • 3.2.10.4.1.3 Bindmiddel verwijderen 117
        • 3.2.10.4.1.4 Relithiatie 117
        • 3.2.10.4.1.5 Kathodeherstel en verjonging 118
        • 3.2.10.4.1.6 Hydrometallurgische-directe hybride recycling 119
      • 3.2.10.4.2 SWOT-analyse 120
    • 3.2.10.5 Overige methoden 121
      • 3.2.10.5.1 Mechanochemische voorbehandeling 121
      • 3.2.10.5.2 Elektrochemische methode 121
      • 3.2.10.5.3 Ionische vloeistoffen 121
    • 3.2.10.6 Recycling van specifieke componenten 122
      • 3.2.10.6.1 Anode (grafiet) 122
      • 3.2.10.6.2 Kathode 122
      • 3.2.10.6.3 Elektrolyt 123
    • 3.2.10.7 Recycling van Beyond Li-ion-batterijen 123
      • 3.2.10.7.1 Conventionele versus opkomende processen 123
  • 3.2.11 Mondiale inkomsten 125
• 3.3 LITHIUM-METAALBATTERIJEN 126
  • 3.3.1 Technologiebeschrijving 126
  • 3.3.2 Lithium-metaalanodes 127
  • 3.3.3 Uitdagingen 127
  • 3.3.4 Energiedichtheid 128
  • 3.3.5 Anodeloze cellen 129
  • 3.3.6 Lithium-metaal- en solid-state batterijen 129
  • 3.3.7 Toepassingen 130
  • 3.3.8 SWOT-analyse 131
  • 3.3.9 Productontwikkelaars 132
• 3.4 LITHIUM-ZWAVELBATTERIJEN 133
  • 3.4.1 Technologiebeschrijving 133
    • 3.4.1.1 Voordelen 133
    • 3.4.1.2 Uitdagingen 134
    • 3.4.1.3 Commercialisering 135
  • 3.4.2 SWOT-analyse 136
  • 3.4.3 Mondiale inkomsten 137
  • 3.4.4 Productontwikkelaars 138
• 3.5 LITHIUMTITANAAT- EN NIOBAATBATTERIJEN 139
  • 3.5.1 Technologiebeschrijving 139
  • 3.5.2 Niobium-titaanoxide (NTO) 139
    • 3.5.2.1 Niobiumwolfraamoxide 140
    • 3.5.2.2 Vanadiumoxideanodes 141
  • 3.5.3 Mondiale inkomsten 142
  • 3.5.4 Productontwikkelaars 142
• 3.6 NATRIUM-ION (NA-ION) BATTERIJEN 144
  • 3.6.1 Technologiebeschrijving 144
    • 3.6.1.1 Kathodematerialen 144
      • 3.6.1.1.1 Gelaagde overgangsmetaaloxiden 144
        • 3.6.1.1.1.1 Typen 144
        • 3.6.1.1.1.2 Fietsprestaties 145
        • 3.6.1.1.1.3 Voor- en nadelen 146
        • 3.6.1.1.1.4 Marktvooruitzichten voor LO SIB 146
      • 3.6.1.1.2 Polyanionische materialen 147
        • 3.6.1.1.2.1 Voor- en nadelen 148
        • 3.6.1.1.2.2 Typen 148
        • 3.6.1.1.2.3 Marktvooruitzichten voor Poly SIB 148
      • 3.6.1.1.3 Pruisisch-blauwe analogen (PBA) 149
        • 3.6.1.1.3.1 Typen 149
        • 3.6.1.1.3.2 Voor- en nadelen 150
        • 3.6.1.1.3.3 Marktvooruitzichten voor PBA-SIB 151
    • 3.6.1.2 Anodematerialen 152
      • 3.6.1.2.1 Harde koolstoffen 152
      • 3.6.1.2.2 Koolzwart 154
      • 3.6.1.2.3 Grafiet 155
      • 3.6.1.2.4 Koolstofnanobuisjes 158
      • 3.6.1.2.5 Grafeen 159
      • 3.6.1.2.6 Legeringsmaterialen 161
      • 3.6.1.2.7 Natriumtitanaten 162
      • 3.6.1.2.8 Natriummetaal 162
    • 3.6.1.3 Elektrolyten 162
  • 3.6.2 Vergelijkende analyse met andere batterijtypen 164
  • 3.6.3 Kostenvergelijking met Li-ion 165
  • 3.6.4 Materialen in natriumionbatterijcellen 165
  • 3.6.5 SWOT-analyse 168
  • 3.6.6 Mondiale inkomsten 169
  • 3.6.7 Productontwikkelaars 170
    • 3.6.7.1 Batterijfabrikanten 170
    • 3.6.7.2 Grote bedrijven 170
    • 3.6.7.3 Automobielbedrijven 170
    • 3.6.7.4 Chemie- en materiaalbedrijven 171
• 3.7 NATRIUMZWAVELBATTERIJEN 172
  • 3.7.1 Technologiebeschrijving 172
  • 3.7.2 Toepassingen 173
  • 3.7.3 SWOT-analyse 174
• 3.8 ALUMINIUM-ION BATTERIJEN 176
  • 3.8.1 Technologiebeschrijving 176
  • 3.8.2 SWOT-analyse 177
  • 3.8.3 Commercialisering 178
  • 3.8.4 Mondiale inkomsten 179
  • 3.8.5 Productontwikkelaars 179
• 3.9 VOLLEDIG SOLID STATE BATTERIJEN (ASSB's) 181
  • 3.9.1 Technologiebeschrijving 181
    • 3.9.1.1 Vaste elektrolyten 182
  • 3.9.2 Kenmerken en voordelen 183
  • 3.9.3 Technische specificaties 184
  • 3.9.4      Soorten    187
  • 3.9.5 Microbatterijen 189
    • 3.9.5.1 Inleiding 189
    • 3.9.5.2 Materialen 190
    • 3.9.5.3 Toepassingen 190
    • 3.9.5.4 3D-ontwerpen 190
      • 3.9.5.4.1 3D-geprinte batterijen 191
  • 3.9.6 Vastestofbatterijen van het bulktype 191
  • 3.9.7 SWOT-analyse 192
  • 3.9.8 Beperkingen 194
  • 3.9.9 Mondiale inkomsten 195
  • 3.9.10 Productontwikkelaars 197
• 3.10 FLEXIBELE BATTERIJEN 198
  • 3.10.1 Technologiebeschrijving 198
  • 3.10.2 Technische specificaties 200
    • 3.10.2.1 Benaderingen van flexibiliteit 201
  • 3.10.3 Flexibele elektronica 203
    • 3.10.3.1 Flexibele materialen 204
  • 3.10.4 Flexibele en draagbare metaalzwavelbatterijen 205
  • 3.10.5 Flexibele en draagbare Metaal-luchtbatterijen 206
  • 3.10.6 Flexibele lithium-ionbatterijen 207
    • 3.10.6.1 Elektrodeontwerpen 210
    • 3.10.6.2 Vezelvormige lithium-ionbatterijen 213
    • 3.10.6.3 Rekbare lithium-ionbatterijen 214
    • 3.10.6.4 Origami- en kirigami-lithium-ionbatterijen 216
  • 3.10.7 Flexibele Li/S-batterijen 216
    • 3.10.7.1 Componenten 217
    • 3.10.7.2 Koolstofnanomaterialen 217
  • 3.10.8 Flexibele lithium-mangaandioxide (Li–MnO2) batterijen 218
  • 3.10.9 Flexibele zinkbatterijen 219
    • 3.10.9.1 Componenten 219
      • 3.10.9.1.1 Anodes 219
      • 3.10.9.1.2 Kathoden 220
    • 3.10.9.2 Uitdagingen 220
    • 3.10.9.3 Flexibele zink-mangaandioxide (Zn–Mn) batterijen 221
    • 3.10.9.4 Flexibele zilver-zink (Ag-Zn) batterijen 222
    • 3.10.9.5 Flexibele Zn-luchtbatterijen 223
    • 3.10.9.6 Flexibele zink-vanadiumbatterijen 223
  • 3.10.10 Vezelvormige batterijen 224
    • 3.10.10.1 Koolstofnanobuisjes 224
    • 3.10.10.2 Typen 225
    • 3.10.10.3 Applicaties 226
    • 3.10.10.4 Uitdagingen 226
  • 3.10.11 Energieoogst gecombineerd met draagbare energieopslagapparaten 227
  • 3.10.12 SWOT-analyse 229
  • 3.10.13 Mondiale inkomsten 230
  • 3.10.14 Productontwikkelaars 232
• 3.11 TRANSPARANTE BATTERIJEN 233
  • 3.11.1 Technologiebeschrijving 233
  • 3.11.2 Componenten 234
  • 3.11.3 SWOT-analyse 235
  • 3.11.4 Marktvooruitzichten 237
• 3.12 AFBREEKBARE BATTERIJEN 237
  • 3.12.1 Technologiebeschrijving 237
  • 3.12.2 Componenten 238
  • 3.12.3 SWOT-analyse 240
  • 3.12.4 Marktvooruitzichten 241
  • 3.12.5 Productontwikkelaars 241
• 3.13 GEDRUKT BATTERIJEN 242
  • 3.13.1 Technische specificaties 242
  • 3.13.2 Componenten 243
  • 3.13.3 Ontwerp 245
  • 3.13.4 Belangrijkste kenmerken 246
  • 3.13.5 Afdrukbare stroomafnemers 246
  • 3.13.6 Printbare elektroden 247
  • 3.13.7 Materialen 247
  • 3.13.8 Toepassingen 247
  • 3.13.9 Druktechnieken 248
  • 3.13.10 Lithium-ion (LIB) bedrukte batterijen 250
  • 3.13.11 Op zink gebaseerde bedrukte batterijen 251
  • 3.13.12 3D-geprinte batterijen 254
    • 3.13.12.1 3D-printtechnieken voor de productie van batterijen 256
    • 3.13.12.2 Materialen voor 3D-geprinte batterijen 258
      • 3.13.12.2.1 Elektrodematerialen 258
      • 3.13.12.2.2 Elektrolytmaterialen 258
  • 3.13.13 SWOT-analyse 259
  • 3.13.14 Mondiale inkomsten 260
  • 3.13.15 Productontwikkelaars 261
• 3.14 REDOX FLOW BATTERIJEN 263
  • 3.14.1 Technologiebeschrijving 263
  • 3.14.2 Vanadium redoxflow-batterijen (VRFB) 264
  • 3.14.3 Zink-broomstroombatterijen (ZnBr) 265
  • 3.14.4 Polysulfidebroomstroombatterijen (PSB) 266
  • 3.14.5 IJzer-chroomstroombatterijen (ICB) 267
  • 3.14.6 All-Ironflow-batterijen 267
  • 3.14.7 Zink-ijzer (Zn-Fe) flowbatterijen 268
  • 3.14.8 Waterstof-broom (H-Br) stroombatterijen 269
  • 3.14.9 Waterstof-mangaan (H-Mn) stroombatterijen 270
  • 3.14.10 Organische stroombatterijen 271
  • 3.14.11 Hybrid Flow-batterijen 272
    • 3.14.11.1 Zink-cerium-hybride 272
    • 3.14.11.2 Zink-polyjodide hybride flowbatterij 272
    • 3.14.11.3 Zink-nikkel hybride flowbatterij 273
    • 3.14.11.4 Zink-broom hybride flowbatterij 274
    • 3.14.11.5 Vanadium-polyhalide-stroombatterij 274
  • 3.14.12 Mondiale inkomsten 275
  • 3.14.13 Productontwikkelaars 276
• 3.15 ZN-BATTERIJEN 277
  • 3.15.1 Technologiebeschrijving 277
    • 3.15.1.1 Zink-luchtbatterijen 277
    • 3.15.1.2 Zinkionbatterijen 279
    • 3.15.1.3 Zinkbromide 279
  • 3.15.2 Marktvooruitzichten 280
  • 3.15.3 Productontwikkelaars 281

4 BEDRIJFSPROFIELEN 282 (296 bedrijfsprofielen)

5 REFERENTIES 537

Lijst van tabellen

• Tabel 1. Batterijchemie gebruikt in elektrische bussen. 42
• Tabel 2. Micro EV-typen 43
• Tabel 3. Batterijformaten voor verschillende voertuigtypen. 46
• Tabel 4. Concurrerende technologieën voor batterijen in elektrische boten. 48
• Tabel 5. Concurrerende technologieën voor batterijen in netopslag. 53
• Tabel 6. Concurrerende technologieën voor batterijen in consumentenelektronica 56
• Tabel 7. Concurrerende technologieën voor natrium-ionbatterijen in netopslag. 59
• Tabel 8. Marktfactoren voor het gebruik van geavanceerde materialen en technologieën in batterijen. 60
• Tabel 9. Megatrends op de batterijmarkt. 63
• Tabel 10. Geavanceerde materialen voor batterijen. 66
• Tabel 11. Samenstelling van commerciële Li-ion-batterijcellen. 69
• Tabel 12. Toeleveringsketen van lithium-ionbatterijen (Li-ion). 72
• Tabel 13. Typen lithiumbatterijen. 73
• Tabel 14. Anodematerialen voor li-ionbatterijen. 77
• Tabel 15. Productiemethoden voor nano-siliciumanodes. 83
• Tabel 16. Markten en toepassingen voor siliciumanodes. 85
• Tabel 17. Kathodematerialen voor li-ionbatterijen. 91
• Tabel 18. Belangrijkste technologische trends die de ontwikkeling van kathoden voor lithium-ionbatterijen bepalen. 91
• Tabel 19. Eigenschappen van lithiumkobaltoxide) als kathodemateriaal voor lithium-ionbatterijen. 96
• Tabel 20. Eigenschappen van lithiumijzerfosfaat (LiFePO4 of LFP) als kathodemateriaal voor lithium-ionbatterijen. 97
• Tabel 21. Eigenschappen van lithiummangaanoxidekathodemateriaal. 98
• Tabel 22. Eigenschappen van lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC). 99
• Tabel 23. Eigenschappen van lithium-nikkel-kobalt-aluminiumoxide 100
• Tabel 24. Vergelijkingstabel van de belangrijkste lithium-ionkathodematerialen 102
• Tabel 25. Li-ionbatterij Bindmiddel en geleidende additieven. 104
• Tabel 26. Li-ionbatterij Scheidingsmaterialen. 105
• Tabel 27. Spelers op de markt voor li-ionbatterijen. 106
• Tabel 28. Typische recyclingprocesstroom voor lithium-ionbatterijen. 107
• Tabel 29. Belangrijkste grondstofstromen die kunnen worden gerecycled voor lithium-ionbatterijen. 108
• Tabel 30. Vergelijking van LIB-recyclingmethoden. 108
• Tabel 31. Vergelijking van conventionele en opkomende processen voor recycling naast lithium-ionbatterijen. 124
• Tabel 32. Mondiale inkomsten voor Li-ionbatterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 125
• Tabel 33. Toepassingen voor Li-metaalbatterijen. 130
• Tabel 34. Ontwikkelaars van li-metaalbatterijen 132
• Tabel 35. Vergelijking van de theoretische energiedichtheid van lithium-zwavelbatterijen versus andere veel voorkomende batterijtypen. 134
• Tabel 36. Mondiale inkomsten voor lithiumzwavel, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 137
• Tabel 37. Productontwikkelaars van lithium-zwavelbatterijen. 138
• Tabel 38. Productontwikkelaars in lithiumtitanaat- en niobaatbatterijen. 142
• Tabel 39. Vergelijking van kathodematerialen. 144
• Tabel 40. Gelaagde kathodematerialen met overgangsmetaaloxide voor natriumionbatterijen. 144
• Tabel 41. Algemene cyclische prestatiekenmerken van gewone gelaagde kathodematerialen met overgangsmetaaloxide. 145
• Tabel 42. Polyanionische materialen voor kathoden van natriumionbatterijen. 147
• Tabel 43. Vergelijkende analyse van verschillende polyanionische materialen. 147
• Tabel 44. Veel voorkomende typen Pruisisch blauw-analoge materialen die worden gebruikt als kathode of anode in natriumionbatterijen. 150
• Tabel 45. Vergelijking van anodematerialen voor Na-ion-batterijen. 152
• Tabel 46. Producenten van harde koolstof voor natriumionbatterijanodes. 153
• Tabel 47. Vergelijking van koolstofmaterialen in natriumionbatterijanodes. 154
• Tabel 48. Vergelijking tussen natuurlijk en synthetisch grafiet. 156
• Tabel 49. Eigenschappen van grafeen, eigenschappen van concurrerende materialen, toepassingen daarvan. 160
• Tabel 50. Vergelijking van op koolstof gebaseerde anodes. 161
• Tabel 51. Legeringsmaterialen gebruikt in natriumionbatterijen. 161
• Tabel 52. Na-ionelektrolytformuleringen. 163
• Tabel 53. Voor- en nadelen vergeleken met andere batterijtypen. 164
• Tabel 54. Kostenvergelijking met Li-ion-batterijen. 165
• Tabel 55. Belangrijkste materialen in natrium-ionbatterijcellen. 165
• Tabel 56. Productontwikkelaars in aluminium-ionbatterijen. 179
• Tabel 57. Soorten vastestofelektrolyten. 182
• Tabel 58. Marktsegmentatie en status voor solid-state batterijen. 183
• Tabel 59. Typische procesketens voor de productie van belangrijke componenten en de assemblage van solid-state batterijen. 184
• Tabel 60. Vergelijking tussen vloeibare en vaste-stofbatterijen. 188
• Tabel 61. Beperkingen van solid-state dunne-filmbatterijen. 194
• Tabel 62. Mondiale inkomsten voor volledig solid-state batterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 195
• Tabel 63. Marktspelers op de markt voor solid-state dunne-filmbatterijen. 197
• Tabel 64. Flexibele batterijtoepassingen en technische vereisten. 199
• Tabel 65. Prototypes van flexibele Li-ion-batterijen. 208
• Tabel 66. Elektrodeontwerpen in flexibele lithium-ionbatterijen. 210
• Tabel 67. Overzicht van vezelvormige lithium-ionbatterijen. 213
• Tabel 68. Typen vezelvormige batterijen. 225
• Tabel 69. Mondiale inkomsten voor flexibele batterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 230
• Tabel 70. Productontwikkelaars in flexibele batterijen. 232
• Tabel 71. Onderdelen van transparante batterijen. 234
• Tabel 72. Onderdelen van afbreekbare batterijen. 238
• Tabel 73. Productontwikkelaars in afbreekbare batterijen. 241
• Tabel 74. Belangrijkste componenten en eigenschappen van verschillende gedrukte batterijtypen. 244
• Tabel 75. Toepassingen van bedrukte batterijen en hun fysieke en elektrochemische vereisten. 248
• Tabel 76. 2D- en 3D-printtechnieken. 248
• Tabel 77. Printtechnieken toegepast op bedrukte batterijen. 250
• Tabel 78. Belangrijkste componenten en overeenkomstige elektrochemische waarden van gedrukte lithium-ionbatterijen. 250
• Tabel 79. Printtechniek, hoofdcomponenten en bijbehorende elektrochemische waarden van gedrukte batterijen op basis van Zn–MnO2 en andere batterijtypen. 252
• Tabel 80. Belangrijkste 3D-printtechnieken voor de productie van batterijen. 256
• Tabel 81. Elektrodematerialen voor 3D-geprinte batterijen. 258
• Tabel 82. Mondiale inkomsten voor gedrukte batterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 260
• Tabel 83. Productontwikkelaars in gedrukte batterijen. 261
• Tabel 84. Voor- en nadelen van redoxflow-batterijen. 264
• Tabel 85. Vanadium redox flow-batterijen (VRFB) - belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 264
• Tabel 86. Zink-broom (ZnBr) flow-batterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 265
• Tabel 87. Polysulfidebroomstroombatterijen (PSB) - belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 266
• Tabel 88. IJzer-chroom (ICB) flow-batterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 267
• Tabel 89. All-Iron flow-batterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 267
• Tabel 90. Zink-ijzer-(Zn-Fe)-stroombatterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 268
• Tabel 91. Waterstof-broom (H-Br) stroombatterijen - belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 269
• Tabel 92. Waterstof-mangaan (H-Mn) stroombatterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 270
• Tabel 93. Organische stroombatterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 271
• Tabel 94. Zink-cerium hybride flowbatterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 272
• Tabel 95. Zink-polyjodide Hybrid Flow-batterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 273
• Tabel 96. Zink-nikkel Hybrid Flow-batterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 273
• Tabel 97. Zink-broom Hybrid Flow-batterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 274
• Tabel 98. Vanadium-polyhalide Hybrid Flow-batterijen: belangrijkste kenmerken, voordelen, beperkingen, prestaties, componenten en toepassingen. 274
• Tabel 99. Productontwikkelaars van Redox flow-batterijen. 276
• Tabel 100. Op ZN gebaseerde batterijproductontwikkelaars. 281
• Tabel 101. Karakteristieken van CATL-natrium-ionbatterijen. 328
• Tabel 102. Karakteristieken van CHAM natrium-ionbatterijen. 333
• Tabel 103. Chasm SWCNT-producten. 334
• Tabel 104. Karakteristieken van de Faradion natrium-ionbatterij. 360
• Tabel 105. Kenmerken van de natrium-ionbatterij van de HiNa-batterij. 394
• Tabel 106. Testspecificaties batterijprestaties van J. Flex-batterijen. 414
• Tabel 107. Kenmerken van LiNa Energy-batterijen. 431
• Tabel 108. Kenmerken van de Natrium Energy-batterij. 450

lijst van figuren

• Figuur 1. Jaarlijkse verkoop van batterij-elektrische voertuigen en plug-in hybride elektrische voertuigen. 38
• Figuur 2. Verwachting van de vraag naar Li-ion elektrische auto’s (GWh), 2018-2034. 49
• Figuur 3. Markt voor EV Li-ion-batterijen (US$B), 2018-2034. 50
• Figuur 4. Verwachting batterij elektrische bussen, vrachtwagens en bestelwagens (GWh), 2018-2034. 51
• Figuur 5. Verwachting van de vraag naar micro-EV Li-ion (GWh). 52
• Figuur 6. Verwachting van de vraag naar opslag van lithium-ionbatterijen (GWh), 2018-2034. 55
• Figuur 7. Opslageenheden voor natriumionenroosters. 55
• Figuur 8. Salt-E Dog mobiele batterij. 58
• Figuur 9. I.Power Nest – Oplossing voor energieopslagsystemen voor woningen. 59
• Figuur 10. Kosten van batterijen tot 2030. 65
• Figuur 11. Ontwerp van lithiumcellen. 70
• Figuur 12. Werking van een lithium-ionbatterij. 71
• Figuur 13. Li-ionbatterijcelpakket. 71
• Figuur 14. Li-ionbatterij voor elektrische voertuigen (EV). 75
• Figuur 15. SWOT-analyse: Li-ionbatterijen. 77
• Figuur 16. Waardeketen van siliciumanode. 81
• Figuur 17. Li-kobaltstructuur. 95
• Figuur 18. Li-mangaanstructuur. 98
• Figuur 19. Typische directe, pyrometallurgische en hydrometallurgische recyclingmethoden voor het terugwinnen van actieve materialen uit Li-ionbatterijen. 107
• Figuur 20. Stroomschema van recyclingprocessen van lithium-ionbatterijen (LIB's). 109
• Figuur 21. Stroomschema voor hydrometallurgische recycling. 111
• Figuur 22. SWOT-analyse voor recycling van li-ionbatterijen in de hydrometallurgie. 112
• Figuur 23. Umicore-recyclagestroomschema. 113
• Figuur 24. SWOT-analyse voor recycling van Li-ionbatterijen in de pyrometallurgie. 114
• Figuur 25. Schematische weergave van het directe recyclingproces. 116
• Figuur 26. SWOT-analyse voor directe recycling van Li-ion-batterijen. 120
• Figuur 27. Mondiale inkomsten voor Li-ionbatterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 126
• Figuur 28. Schematisch diagram van een Li-metaalbatterij. 126
• Figuur 29. SWOT-analyse: lithium-metaalbatterijen. 132
• Figuur 30. Schematisch diagram van lithium-zwavelbatterij. 133
• Figuur 31. SWOT-analyse: Lithium-zwavelbatterijen. 137
• Figuur 32. Mondiale inkomsten voor lithiumzwavel, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 138
• Figuur 33. Mondiale inkomsten voor lithiumtitanaat- en niobaatbatterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 142
• Figuur 34. Schematische weergave van Pruisisch-blauwe analogen (PBA). 149
• Figuur 35. Vergelijking van SEM-microfoto's van bolvormig natuurlijk grafiet (NG; na verschillende verwerkingsstappen) en synthetisch grafiet (SG). 155
• Figuur 36. Overzicht van grafietproductie, verwerking en toepassingen. 157
• Figuur 37. Schematisch diagram van een meerwandige koolstofnanobuis (MWCNT). 159
• Figuur 38. Schematisch diagram van een Na-ionbatterij. 167
• Figuur 39. SWOT-analyse: natriumionbatterijen. 169
• Figuur 40. Mondiale inkomsten voor natrium-ionbatterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 169
• Figuur 41. Schematische weergave van een Na-S-batterij. 172
• Figuur 42. SWOT-analyse: Natrium-zwavelbatterijen. 175
• Figuur 43. Chemie van de Saturnose-batterij. 176
• Figuur 44. SWOT-analyse: Aluminium-ionbatterijen. 178
• Figuur 45. Mondiale inkomsten voor aluminium-ionbatterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 179
• Figuur 46. Schematische weergave van een volledig solid-state lithiumbatterij. 181
• Figuur 47. ULTRALIFE dunne-filmbatterij. 182
• Figuur 48. Voorbeelden van toepassingen van dunne-filmbatterijen. 185
• Figuur 49. Capaciteiten en spanningsvensters van verschillende kathode- en anodematerialen. 186
• Figuur 50. Traditionele lithium-ionbatterij (links), solid-state batterij (rechts). 188
• Figuur 51. Bulktype vergeleken met dunnefilmtype SSB. 192
• Figuur 52. SWOT-analyse: volledig solid-state batterijen. 193
• Figuur 53. Mondiale inkomsten voor volledig solid-state batterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 196
• Figuur 54. Ragone-diagrammen van diverse batterijen en de veelgebruikte elektronica, aangedreven door flexibele batterijen. 199
• Figuur 55. Flexibele, oplaadbare batterij. 200
• Figuur 56. Verschillende architecturen voor flexibele en rekbare elektrochemische energieopslag. 201
• Figuur 57. Soorten flexibele batterijen. 203
• Figuur 58. Flexibel label en bedrukte papieren batterij. 204
• Figuur 59. Materialen en ontwerpstructuren in flexibele lithium-ionbatterijen. 207
• Figuur 60. Flexibele/rekbare LIB's met verschillende structuren. 210
• Figuur 61. Schematische weergave van de structuur van rekbare LIB's. 211
• Figuur 62. Elektrochemische prestaties van materialen in flexibele LIB's. 211
• Figuur 63. a – c) Schematische weergave van coaxiale (a), gedraaide (b) en rekbare (c) LIB's. 214
• Figuur 64. a) Schematische weergave van de fabricage van de superrekbare LIB op basis van een MWCNT/LMO-composietvezel en een MWCNT/LTO-composietvezel. b, c) Foto (b) en de schematische illustratie (c) van een rekbare vezelvormige batterij onder rekomstandigheden. d) Schematische weergave van de veerachtige rekbare LIB. e) SEM-beelden van een vezel bij verschillende stammen. f) Evolutie van specifieke capaciteit met spanning. d-f) 215
• Figuur 65. Origami wegwerpbatterij. 216
• Figuur 66. Zn–MnO2-batterijen geproduceerd door Brightvolt. 219
• Figuur 67. Ladingopslagmechanisme van alkalische zink-gebaseerde batterijen en zink-ionbatterijen. 221
• Figuur 68. Zn–MnO2-batterijen geproduceerd door Blue Spark. 222
• Figuur 69. Ag-Zn-batterijen geproduceerd door Imprint Energy. 222
• Figuur 70. Draagbare apparaten met eigen voeding. 228
• Figuur 71. SWOT-analyse: Flexibele batterijen. 230
• Figuur 72. Mondiale inkomsten voor flexibele batterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 231
• Figuur 73. Transparante batterijen. 234
• Figuur 74. SWOT-analyse: transparante batterijen. 236
• Figuur 75. Afbreekbare batterijen. 237
• Figuur 76. SWOT-analyse: afbreekbare batterijen. 241
• Figuur 77. Diverse toepassingen van bedrukte papieren batterijen. 243
• Figuur 78. Schematische weergave van de belangrijkste componenten van een batterij. 243
• Figuur 79. Schematische weergave van een gedrukte batterij in een sandwichcelarchitectuur, waarbij de anode en kathode van de batterij op elkaar zijn gestapeld. 245
• Figuur 80. Productieprocessen voor conventionele batterijen (I), 3D-microbatterijen (II) en 3D-geprinte batterijen (III). 255
• Figuur 81. SWOT-analyse: Gedrukte batterijen. 260
• Figuur 82. Mondiale inkomsten voor gedrukte batterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 261
• Figuur 83. Schema van een redoxflowbatterij. 263
• Figuur 84. Mondiale inkomsten voor redoxflow-batterijen, 2018-2034, per markt (miljarden USD). 276
• Figuur 85. 24M batterij. 283
• Figuur 86. AC-biode-prototype. 285
• Figuur 87. Schematisch diagram van de werking van de vloeibaar-metaalbatterij. 295
• Figuur 88. Ampcera's volledig keramische dichte elektrolytscheidingsplaten in vaste toestand (25 um dikte, 50 mm x 100 mm formaat, flexibel en defectvrij, ionengeleidingsvermogen bij kamertemperatuur ~1 mA/cm). 296
• Figuur 89. Amprius batterijproducten. 298
• Figuur 90. Schema van de volledig polymeerbatterij. 301
• Figuur 91. Volledig polymeer batterijmodule. 301
• Figuur 92. Harsstroomcollector. 302
• Figuur 93. Ateios dunne-film, bedrukte batterij. 304
• Figuur 94. De structuur van de aluminium-zwavelbatterij van Avanti Battery. 307
• Figuur 95. NAS®-batterijen in containers. 309
• Figuur 96. 3D-geprinte lithium-ionbatterij. 314
• Figuur 97. Blauwe Solution-module. 316
• Afbeelding 98. Draagbare TempTraq-pleister. 317
• Figuur 99. Schema van een wervelbedreactor die in staat is om de generatie van SWNT's op te schalen met behulp van het CoMoCAT-proces. 335
• Afbeelding 100. Cymbet EnerChip™ 340
• Figuur 101. E-magy nanosponsstructuur. 348
• Figuur 102. Enerpoly zink-ionbatterij. 349
• Figuur 103. SoftBattery®. 350
• Figuur 104. ASSB volledig solid-state batterij per EGI 300 Wh/kg. 352
• Figuur 105. Roll-to-roll-apparatuur die werkt met ultradun staalsubstraat. 354
• Figuur 106. 40 Ah accucel. 359
• Figuur 107. FDK Corp-batterij. 363
• Figuur 108. 2D-papierbatterijen. 371
• Figuur 109. Papieren batterijen in 3D-aangepast formaat. 371
• Figuur 110. Fuji-producten met koolstofnanobuisjes. 372
• Figuur 111. Gelion Endure-batterij. 375
• Figuur 112. Draagbare ontziltingsinstallatie. 375
• Figuur 113. Grepow flexibele batterij. 387
• Figuur 114. HPB solid-state batterij. 393
• Figuur 115. HiNa-batterijpakket voor EV. 395
• Figuur 116. JAC demo EV aangedreven door een HiNa Na-ion batterij. 395
• Figuur 117. Niet-geweven nanovezelstoffen van Hirose. 396
• Figuur 118. Hitachi Zosen solid-state batterij. 397
• Figuur 119. Ilika solid-state batterijen. 401
• Figuur 120. ZincPoly™-technologie. 402
• Figuur 121. TAeTTOOz printbare batterijmaterialen. 406
• Figuur 122. Batterijcel van Ionic Materials. 410
• Figuur 123. Schematische weergave van de structuur van de solid-state batterij van het ionenopslagsysteem. 411
• Figuur 124. ITEN microbatterijen. 412
• Figuur 125. Kite Rise's A-monster natrium-ionbatterijmodule. 420
• Figuur 126. LiBEST flexibele batterij. 426
• Figuur 127. Li-FUN natrium-ionbatterijcellen. 429
• Figuur 128. LiNa Energy-batterij. 431
• Figuur 129. 3D solid-state dunne-filmbatterijtechnologie. 433
• Figuur 130. Lyten-batterijen. 436
• Figuur 131. Cellulomix productieproces. 439
• Figuur 132. Nanobase versus conventionele producten. 439
• Figuur 133. Nanotech Energy-batterij. 449
• Figuur 134. Concept van hybride elektrische motorfiets op batterijen. 452
• Figuur 135. NBD-batterij. 454
• Figuur 136. Schematische weergave van driekamersysteem voor SWCNH-productie. 455
• Figuur 137. TEM-afbeeldingen van koolstofnanoborstel. 456
• Figuur 138. EnerCerachip. 460
• Figuur 139. Cambrische batterij. 471
• Figuur 140. Afgedrukte batterij. 475
• Figuur 141. Prieto-schuimgebaseerde 3D-batterij. 477
• Figuur 142. Gedrukte Energy flexibele batterij. 480
• Figuur 143. ProLogium solid-state batterij. 482
• Figuur 144. QingTao solid-state batterijen. 484
• Figuur 145. Schematische weergave van de chinonstroombatterij. 486
• Figuur 146. Sakuú Corporation 3Ah lithium-metaal solid-state batterij. 489
• Figuur 147. Salgenx S3000 zeewaterstroombatterij. 491
• Figuur 148. Prismatische batterijen van de zesde generatie van Samsung SDI. 493
• Figuur 149. SES Apollo-batterijen. 498
• Figuur 150. Sionic Energy-batterijcel. 505
• Figuur 151. Solid Power-batterijhouder. 507
• Figuur 152. Stora Enso lignine batterijmaterialen. 510
• Figuur 153. TeraWatt Technology solid-state batterij 517
• Figuur 154. Zeta Energy 20 Ah-cel. 534
• Figuur 155. Zoolnasm-batterijen. 535

Betaalmethoden: Visa, Mastercard, American Express, Paypal, Bankoverschrijving.