Forskare söver ner batteri – får 113 mils räckvidd

Forskare vid Stanford University har hittat en metod för att göra energitäta litiummetallbatterier som används i klockor hållbart laddningsbara. Batterierna töms helt och får sedan sova i flera timmar. Genombrottet ska ge elbilsbatterier med en räckvidd på 80-113 mil på en enda laddning. 

Litiummetallbatterier skiljer sig från litiumjonbatterier genom att de använder litium istället för olika  litiummetalloxider som anodmaterial. Många mindre batterier i till exempel klockor och bilnycklar är av typen litiummetall. De går idag inte att återuppladda men har en betydligt högre energitäthet än litiumjonbatterier. 

Hittills har det varit svårt att skapa ett litiummetallbatteri som kan återuppladdas många gånger utan att snabbt ta skada. Men nu säger sig forskare vid Stanford University ha löst problemet. I en ny studie publicerad i tidskriften Nature visar de på en lösning där batteriet töms helt och får sova i flera timmar. Genom processen hindras försämringen av batteriet och det undviks att dött litium försämrar batteriet. 

– Vi letade efter det enklaste, billigaste och snabbaste sättet att förbättra litiummetallcykelns livslängd. Vi upptäckte att genom att vila batteriet i urladdat tillstånd kan förlorad kapacitet återvinnas och cykellivslängden ökas. Dessa förbättringar kan realiseras bara genom att omprogrammera batterihanteringsmjukvaran, utan extra kostnad eller ändringar som behövs för utrustning, material eller produktionsflöde, säger Wenbo Zhang, doktorand och batteriforskare vid Stanford.

Litiummetallbatteriet har närmast dubbelt så hög energitäthet som litiumjonbatterier. Enligt forskarna kan vi förvänta oss elbilar med en räckvidd på 80-113 mil om tekniken används i elbilar. Processen med att söva ner batteriet inleds med att batteriet laddas ur totalt. Det gör att dött litium i batteriet löses upp inom en timme och återgår till anoden och batteriet fungerar optimalt igen. Hela elbilsbatteriet behöver inte laddas ur, utan med hjälp av ett batterihanteringssystem kan olika delar av batteriet regelbundet laddas ur och föryngras. 

– Du kan implementera vårt protokoll så snabbt som det tar dig att skriva batterihanteringssystemets kod. Vi tror att i vissa typer av litiummetallbatterier, enbart vila i urladdat tillstånd kan öka livslängden för elbilar avsevärt, säger Wenbo Zhang, doktorand och batteriforskare vid Stanford.