Christian: “Om verder te kunnen rijden met je elektrische auto of langer gebruik te kunnen maken van je smartphone, heb je betere batterijen nodig. Batterijen waar meer energie in zit. Dat is ook interessant voor bepaalde medische apparatuur of voor de elektrificatie van bijvoorbeeld de luchtvaart. Met de huidige batterijen zou je niet eens van de grond komen.” Een korte les over batterijen volgt. “Een batterij bestaat uit een plus- en een min-laag waarbij de lithium ionen van de ene naar de andere kant gaan voor het op- en ontladen. De bottleneck zat in de min-laag die maar een beperkte hoeveelheid lithium ionen per gram kon opslaan. Wij zijn erin geslaagd om een betere min-laag te maken met een nieuw type anode. In plaats van de traditionele anode met koolstof op een koperlaag, gebruiken wij silicium op het koper. Het voordeel van dat materiaal is dat je er tien keer meer lithium per gram in kunt opslaan. Het nadeel is dat het uitzet en krimpt en waardoor de anode snel kapot gaat. Wij zijn erin geslaagd om een honderd procent silicium anode te maken die niet stuk gaat. Daarmee zijn we uniek en hebben we het wereldrecord energiedichtheid in lithium ion batterijen.”

Langere levensduur

De energiedichtheid is niet het enige waar LeydenJar zich op richt, ook met de efficiëntie van de batterij is het bedrijf volop bezig. Christian: “De oorspronkelijke capaciteit van een batterij neemt af naarmate je hem vaker gebruikt, dat is nou eenmaal zo. Maar voor sommige toepassingen is het belangrijk dat die levensduur verlengd kan worden. Of je hem honderd of tweehonderd keer kunt gebruiken, maakt wel een verschil. We zitten nu in niche markten als defensie, luchtvaart, robotica en medische apparatuur. De volgende stap is de consumentenmarkt. Laptops, smartphones, draadloze boormachines en stofzuigers, idealiter zit daar een batterij in die je vijfhonderd keer kunt gebruiken. De slag richting consumentenproducten hopen we dit jaar te kunnen maken. Daarna volgen elektrische auto’s waarvoor een batterij achthonderd keer gebruikt moet kunnen worden. In de laatste fase gaan we ons richten op het opslaan van energie.”

"Onze technologie heeft een maatschappelijke ‘purpose’"

Ambitieuze plannen voor een bedrijf dat dit jaar gaat groeien naar 65 medewerkers, zo is de voorspelling van Christian. “Onze innovatie heeft een enorme potentie. Als onze batterijen ook geschikt worden voor massamarkten, dan gaan we nog verder opschalen. Dat betekent enerzijds dat we de batterij met onze anode daarin steeds verder moeten innoveren, maar ook dat we anodes op grote schaal moeten kunnen gaan produceren. Een fabriek voor batterijanodes op Hollandse bodem. En dan te bedenken dat we maar weinig batterij-experts in ons land hebben. Die zitten qua nieuwste batterijtechnologie grotendeels in Silicon Valley, waar ook onze grootste concurrenten gevestigd zijn.”

De ‘Leidse fles’

Geen batterijkennis in ons land is niet helemaal waar trouwens. De voorloper van de batterij heeft wel degelijk Nederlandse roots. In 1746 was Pieter van Musschenbroeck de bedenker van de ‘Leidse fles’. Een wijde glazen fles die van buiten met tinfolie werd bekleed en met (geleidend) water werd gevuld. Daarmee kon voor het eerst energie worden opgeslagen. De naam LeydenJar is hiermee ook meteen verklaard. Christian: “Engels voor Leidse fles, inderdaad.”

"Nederland heeft een prachtig ecosysteem van bedrijven en dat geeft ons een concurrentievoordeel."

Winst maakt LeydenJar nog niet. “Het kost nog steeds veel geld omdat onze ambities telkens groter worden. Met een nieuwe technologie als dit weet je nooit waar de grens ligt. We hopen over twee tot drie jaar winstgevend te zijn, maar als er morgen weer nieuwe ontwikkelingen komen, dan duurt het wat langer omdat we dan investeren in het ontsluiten van nog grotere marktsegmenten. Uiteindelijk willen we de ‘ASML voor de  batterij-industrie” worden en dat gaat ook lukken. Niet in de laatste plaats door de mensen die nu bij LeydenJar werken. Ik ben trots op het feit dat we in korte tijd een mooie organisatie hebben opgebouwd. Een bruisende club met 43 bevlogen medewerkers en nog veel ruimte voor groei. Onze technologie heeft een maatschappelijke ‘purpose’, we dragen bij aan de energietransitie. Dat maakt dat mensen zich bij ons melden voor een baan. Een luxe ja.”

Toeval

De technologie voor de superbatterij werd min of meer toevallig ontdekt. In een onderzoeksproject van TNO werd er gezocht naar mogelijkheden om flexibele zonnepanelen te maken. Daarvoor werd onder andere silicium gebruikt. Dat bleek te poreus en dus kregen ze het niet voor elkaar om een dichte laag te maken. Project mislukt. Totdat dr. Wim Soppe van TNO op het idee kwam dat die porositeit weleens de oplossing zou kunnen zijn voor het uitzetten en krimpen in een batterij. Dat bleek na een aantal testen het geval. Korte tijd later ging LeydenJar als spin-off aan de slag.

"Wij zijn erin geslaagd om een honderd procent silicium anode te maken die niet stuk gaat. Daarmee zijn we uniek en hebben we het wereldrecord energiedichtheid in lithium ion batterijen.”

“Nederland heeft een prachtig ecosysteem van bedrijven en dat geeft ons een concurrentievoordeel. We hebben misschien niet het kapitaal van Silicon Valley, maar in ons land zitten de mooiste en meest innovatieve bedrijven. FME vertegenwoordigt de belangen van al die hightech bedrijven. Ik geloof in samenwerken en krachten bundelen, want daarmee kunnen we onze ambities waarmaken en de beste van de wereld worden. Ik hoop met andere FME-leden in contact te komen en ze over onze batterijtechnologie te kunnen vertellen. En van hen te leren hoe we onze technologie bijvoorbeeld op grotere schaal kunnen industrialiseren. Kennis van partners bij elkaar brengen en een push om te innoveren: daar kan FME ons goed bij helpen.”