Europa heeft de afgelopen jaren grote slagen gemaakt in de batterij-industrie en heeft een paar hoogprofiel-missen geslagen. Zowel het Zweedse Northvolt als het Noorse Morrow vroeg faillissement aan, en er heerst in Europa de vrees dat het continent weer een technologische verschuiving heeft gemist. Nu meer transport en industrie overschakelen van fossiele brandstoffen naar elektriciteit, zullen batterijen waarschijnlijk een groeimarkt zijn. Maar de lange tijd die nodig is om nieuwe producten op de markt te brengen, gekoppeld aan brute concurrentie, vooral uit China, betekent een substantieel risico nemen.

Zou de oplossing op een bijna onvoorstelbaar kleine schaal kunnen liggen? Een groeiend aantal investeerders en onderzoekers denkt van wel. Een enkele nanometer is een miljardste van een meter, maar het is op dat niveau dat sommige van de meest ingrijpende werkzaamheden worden verricht. "Als je dit aan de praat krijgt, raakt het zoveel industrieën [maar] het is een riskante business," zegt Christian Rood, chief executive van het Nederlandse techbedrijf LeydenJar.

Vernoemd naar een 18e-eeuwse voorloper van elektrische cellen, gebruikt LeydenJar een techniek die bekend staat als plasmadepositie om een lichtere, efficiëntere anode te maken - een essentieel onderdeel van alle batterijen. Silicium is een zeer effectief en goedkoop materiaal voor anodes, maar zuiver silicium zet uit en krimpt als de batterij werkt en wordt opgeladen, waardoor het barst. Met plasmadepositie kan LeydenJar echter - laagje voor laagje - een ultradunne zuivere siliciumfolie maken die bestand is tegen barsten, wat een aanzienlijke toename van de levensduur van de batterij, de oplaadsnelheid en de energiedichtheid mogelijk maakt (tot 50%, volgens LeydenJar). "Waar normaal een zuivere siliciumanode uit elkaar zou vallen, blijft [deze] stabiel, dus het was een zeer wonderbaarlijke uitvinding," zegt Rood. "Wij pakken de bottleneck in de batterij aan."

Commerciële productie op schaal zal eind 2026 beginnen, maar het heeft 10 jaar geduurd om dit punt te bereiken - de definitie van de tijd en investering die nodig zijn voor zogenaamde Deep Tech-innovaties. Het is geen toeval dat de fabriek van LeydenJar in de Nederlandse stad Eindhoven staat - de thuisbasis van ASML en andere belangrijke spelers in de computerchipindustrie. "Veel mensen praten theoretisch over ecosystemen; ik kan je vertellen dat dit een van onze bronnen van concurrentievoordeel is," zegt Rood. "Het is echt de kruisbestuiving van halfgeleiders naar batterijen die ons anders maakt - als je eenmaal het principe in het lab hebt aangetoond, vereist industrialisatie dat je samenwerkt met de halfgeleidertechnologie en leveranciers. Dat betekent veel risico, maar ook veel kansen op het gebied van patentering, op het gebied van het veiligstellen van je hele intellectuele eigendom. En dat is veel moeilijker te doen in de VS of in China."

In heel Nederland en breder in Europa zijn er meerdere kleinere Deep Tech-start-ups die nanotechnologie in de batterijmarkt willen ontwikkelen. Een daarvan is Powall, een start-up in de Nederlandse stad Delft die apparatuur op commerciële schaal ontwikkelt voor het nanocoaten van de poeders die de grondstoffen van de huidige batterijen vormen. Ook hier is de schaal klein, en ook hier is de techniek geboren in de halfgeleiderindustrie. Individuele poederkorrels worden gemeten in micrometers, de coatings in nanometers - ze worden aangebracht met een techniek die bekend staat als atomaire laagdepositie.

Roderik Colen, CEO van Powall, vertelt me dat het systeem meerdere mogelijkheden biedt om de prestaties van de huidige batterijen aan te passen en te verbeteren. "Je batterij werkt minder goed dan voorheen na duizenden keren gebruik - die degradatie of veroudering kan worden vertraagd wanneer je een nanocoating gebruikt," legt Colen uit. "Je kunt een spannend nieuw materiaal hebben met een hogere capaciteit of snelladen, al deze nieuwe ontwikkelingen. Ze hebben typisch één element dat heel goed is, maar ze lijden aan de duurzaamheidskant." En dat betekent dat ze nooit een commercieel product zullen zijn. "Dat is waar wij dan in beeld komen, om ze de beschermende coating te geven om deze nieuwe materialen effectief mogelijk te maken."

De poeders en de coating worden door gas gedragen en samengebracht