Svenskt genombrott: Stor batterigåta löst

Svenska forskare kan ha knäckt en stor batterigåta. En upptäckt gjord på Chalmers i Göteborg kan ge batterier till flygplan och elbilar med längre räckvidd. Hemligheten är en ny typ av elektrod som tagits fram med 3D-röntgen. Upptäckten öppnar för lättare och mer energitäta batterier.

Forskare vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg har upptäckt en ny elektrod som gör det möjligt att ta fram lättre och mer energitäta batterier. I stället för en grafitelektrod används litiumetallelektroder. Det gör att batteriet kan få en mycket högre energitäthet och väger mindre.

Tidigare nackdelar har varit en kortare livslängd eftersom metallen reagerar lätt med omgivningen. Men detta tror sig forskarteamet på Chalmers ha löst. De använde sig av 3D-röntgenstrålar för att observera hur litiumet betedde sig i batterierna, uppger Chalmers. Då kunde de se hur litiumet bildade ojämna strukturer under laddning och urladdning. Dessa gjorde att batteriets stabilitet och funktionalitet äventyrades.

Men forskargruppen upptäckte att man kan undvika detta genom att skapa elektroden inuti batteriet. På detta sätt förhindras litiummetallelektroden från att reagera med den omgivande miljön och från att bilda ett skadligt ytskikt. Elektroden som skapas då är skyddad från föroreningar, vilket kommer att förhindra oönskade effekter. Dessutom kommer batteriets livslängd att öka. Enligt Chalmers handlar det om metallbatterier.

– 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.

En stor del av forskningen som görs på Chalmers är att öka förståelsen för batterikemi som senare kan leda till större framsteg. Gruppen av forskare har utvecklat sätt som optimerar prestandan i metallbatterier genom att isolera och analysera varje reaktion i batteriet.
– Den här typen av grundläggande forskning är viktig för att bana väg för nya  batterikoncept och -teknologier, säger professor Alexsandar Matic.

LÄS MER: