Med hjälp av en ny upptäckt vid Chalmers i Göteborg kan man skapa batterier med längre räckvidd för både flygplan och elbilar. Hemligheten ligger i en ny typ av elektrod, utvecklad med hjälp av 3D-röntgen. Denna upptäckt banar väg för lättare och mer energitäta batterier som kan användas i flygplan och elbilar.
Länge har litiumbatterier varit det bästa för modern energilagring. Den typen av batterier finns i alltifrån lampor till smartphones till elfordon. Men i samband med att allt mer elektrifieras så har efterfrågan ökat på modernare och grönare energilagring.
Forskare vid Chalmers tekniska högskola har upptäckt hur metallbatterier, som istället för grafit använder litiummetallelöektroder, kan bli ett effektivt alternativ till dagens energilagring. Litiumbatterierna, menar de skulle kunna leverera mycket högre energitäthet och en lägre vikt. Men det finns ett problem. Litium reagerar nämligen lätt med omgivningen. Men det tror sig nu forskarteamet på Chalmers ha löst.
Med hjälp av 3D-röntgenstrålar, undersökte forskarteamet på Chalmers hur litiument betedde sig i batterierna. Vad man upptäckte var att litiumet bildade ojämna strukturer under laddning och urladdning. Det gjorde att batteriets stabilitet och funktionalitet äventyras. Som en lösning på detta föreslår forskarteamet elektroplätering, att man skapar elektroden innuti batteriet. Där är den skyddad ifrån den omgivande miljön och från att bilda ett skadligt ytskikt.
– Vi arbetar i en väldigt inert miljö, men även där hittar metallen något att reagera med och det bildas ett ytskikt som påverkar hur metallen beter sig i batteriet, förklarade Josef Rizell, doktorand vid Fysiska institutionen på Chalmers och författare till forskningsartikeln, i ett uttalande.
Solid-state-batterier beskrivs i forskningsartikeln som en av de mest lovande kommande teknologierna. Resultaten av Chalmers undersökning med 3D-röntgenstrålar, banar väg för att göra metallbatterier både stabilare och säkrare i framtiden.
– Det är här vi lägger grunden för framtida innovationer som bidrar till en hållbar samhällsutveckling. Batterier är redan en viktig del av den utvecklingen, och deras betydelse kommer bara att öka i framtiden, säger Aleksandar Matic (bild ovan), professor på institutionen för fysik på Chalmers.
LÄS MER:
Leah Ganerud är examinerad journalist och bevakar ämnen inom ekonomi, motor och teknik för Nu.se
