Toyota-stödda forskare har hittat ett sätt att återuppliva trötta litiumjonbatterier. Genom injektioner i elbilarnas batterier kan de hållas vid liv flera år framöver. Forskarna söker nu patent på tekniken som ser ut att bli en banbrytande framgång inom bil- och batteriindustrin.
I takt med en mer och mer eldriven bilindustri så är det även fler och fler uppladdningsbara batterier som går ett dystert öde till mötes. Nu har Toyota-stödda forskare hittat en lösning på problemet. Processen går i sin helhet ut på att batteriet får i sig en energidryck, kan man säga.
Genom att injicera en specifik kemisk blandning in i batteriet väcker man de förlorade partiklarna till liv igen så att de kan fortsätta att lagra ström. Det betyder inte att alla trasiga elbatterier går att återställa med metoden. Snarare fungerar injektionen som en energiboost som ger trötta batterier ny kraft.
Litiumjonbatterier är den vanligaste typen av laddningsbara batterier och finns överallt i vårt dagliga liv, från smartphones till elbilar. Med tiden är det väldigt vanligt att batterierna så småningom tappar sin förmåga att hålla laddning, då blir det mindre pålitliga och effektiva med tiden.
Men tack vare forskarna från Toyota Central R&D Labs, i Japan har man nu kommit underfund med hur dessa avdankade joner kan fyllas på och ta sig in i andra andningen. Processen är effektiv på det sättet att den egentligen bara innehåller ett moment och kan förhoppningsvis minska avfallet och öka tillgången avsevärt.
Substansen som injiceras kallas återvinningsreagens och utlöser en kemisk reaktion som ger nytt liv åt litiumjoner och elektroner, de två laddade partiklar som gör att ett batteri kan lagra ström. Genom att addera fler av dessa partiklar kunde forskarna vända nedbrytningen av batteriet och återställa 80 procent av dess ursprungliga kapacitet. En kapacitet som batterierna sedan behöll under hundra laddnings- och urladdningscykler.
– Systemets effektivitet verifierades inte bara med små batterier för laborativ användning utan också med större batterier anpassade för fordon, säger forskningsledaren Nobuhiro Ogihara.
Genom att förlänga batteriernas livslängd spar man på komplexa demonterings- och återvinningsprocesser vilket är positivt både ur ett ekonomiskt perspektiv och ur en miljösynvinkel. Litiumjonbatterier innehåller ofta värdefulla ämnen som nickel och kobolt, som inte växer på träd och ofta utvinns på ett ohållbart sätt.
Magikuren fungerar däremot inte på alla typer av ålderstigna batterier, utan bara för de som förlorat partiklar på grund av upprepad ur- och uppladdning. De som lider av strukturella skador eller andra typer av defekter gynnas inte av injektionen. Så en viss typ av diagnostisering måste genomföras innan batteriet injiceras.
– Det är bara batterier som genomgått en mycket specifik form av nedbrytning, och det är bra om du känner till batteriets historia eller kan diagnostisera dess tillstånd genom enkla och skonsamma metoder, säger Jaqueline Edge, expert i batterinedbrytning vid Imperial College London.
Hon tillägger också att det behövs mer underlag för att förstå de potentiella biverkningarna vid kemikalieinjektionen. Mediet New Scientist rapporterar att Toyotas forskargrupp lämnat in en ansökan om patent för sitt arbete, vilket lockat intresse och finansiering från andra företag och statliga myndigheter. Att återställa batterier är viktig komponent i en bredare ambition om att att skapa en cirkulär batteriindustri där material och produkter återanvänds.
LÄS MER:
Elis Kalmér är examinerad journalist och har bland annat arbetat på SVT och Värmlands Folkblad.
