Miljøvenlig og energitæt batteriteknologi
Et projekt i Europa sigter mod at skabe et batteri, der er miljøvenligt og energitæt. Forskere har angiveligt udviklet en “superlim”, der opretholder strukturen af en pakke, selv efter skader. Kemien inkluderer specielle katoder og anoder samt en ny type elektrolyt, der beskytter dem begge.
En ny tilgang til batteridesign
Der findes ingen universalløsning for elbilbatterier. Batteristørrelser varierer på tværs af køretøjskategorier, og i mange tilfælde varierer deres kemier også. For batteriproducenter forbliver målene de samme: mere energitæthed, hurtigere opladning, omkostningseffektivitet og bedre sikkerhed. Men metoderne til at nå dertil ændrer sig hele tiden. Batteriforskere i Europa siger, at en måde at opnå disse mål på er en “selvreparerende” pakke, der også er miljøvenlig.
Den norske forskningsorganisation SINTEF – også kendt som The Foundation for Industrial and Technical Research – har eksperimenteret med et batteri, som det hævder er mere stabilt end traditionelle lithium-ion pakker og kan levere bedre kørselsrækkevidde med en længere levetid. Det sammenlignede dette batteri med en “sandwich”, med katoden øverst, anoden nederst og separatorer og bindemidler imellem. Denne analogi kan være sand for ethvert batteri, men her er hvorfor dette er anderledes.
Kemien bag det nye batteri
Katoden bruger angiveligt lithium-nikkel-manganoxid, som tilsyneladende er koboltfri og indeholder mindre nikkel og mindre lithium end traditionelle EV-batterier. Denne kemi giver en højere gennemsnitlig spænding, hvilket bør forbedre opladningstider og ydeevne. Det pakker også mere energi ind i et mindre volumen, fortalte SINTEF-forsker Nils Peter Wagner til en britisk publikation.
Anoden er derimod lavet af en silicium-grafit komposit. Batteriselskaber udforsker i stigende grad siliciumanoder, da de fjerner ineffektiviteten af en grafittung anode. Ulempen er, at siliciumanoder har tendens til at svulme op under opladnings- og afladningscyklusser. Men det problem løses med grafitkompositten, der giver anoden styrke og stabilitet.
Innovation i batteristruktur
Der er også en “superlim”, der angiveligt reparerer mindre skader på cellerne, ligesom et selvforseglende bildæk. Det kommer i form af specielle bindemidler og separatorer, der holder batteristrukturen sammen. I enkle termer er et bindemiddel et materiale, der holder aktive partikler i et batteri sammen, mens en separator forhindrer kortslutninger og sikrer, at katoden og anoden ikke kommer i kontakt. Udviklingen af den første generations prototype-elektrolyt med disse materialer er allerede afsluttet, og nu er fokus på anden generations celler, ifølge SINTEF.
Vejen til markedet
Det ultimative skridt er at finde ud af, hvordan man bringer denne teknologi til markedet, og planer er angiveligt i gang for at opskalere produktionen. Det er én ting at innovere i et laboratorium, men at anvende al den udvikling til et praktisk, masseproduceret produkt er en helt anden udfordring. Vi har set mange gennembrud i batterikemi i de seneste år, men få har nået det virkelige marked.
Skriv et svar