Skisse av batteri
SMART LØST: Som man smører på en skive, brer batteriutviklerne et tynt lag av en masse inneholdende nanopartiker mellom anoden og elektrolytten i battericellen. Foto: Yen Strandqvist/Chalmers
Ny svensk forskning:

Er dette gjennombruddet for faststoff-batteriet?

Det forskes intenst på en ny generasjon batterier for elbiler. Slike faststoff-batterier vil ha lavere brannfare og gi betydelig økt rekkevidde for bilene. Svenske og kinesiske forskere har nå vist en mulig løsning.

Del denne artikkelen

DETTE ER SAKEN: En ny type faststoffbatteri kan romme ti ganger så mye energi som dagens batterier, hevder svensk forsker.

En fersk studie viser at elektriske biler gradvis kommer til å overta for biler med forbrenningsmotor over de neste tiårene, og utgjøre den største delen av det globale bilsalget i 2040.

En av faktorene vil bidra mest til denne utviklingen er den stadige forbedringen av batteriteknologien samtidig som kostnaden per kilowattime energikapasitet går ned.

Allerede i dag er det gjort store fremskritt og energitettheten i batteripakkene er langt større i 2020 enn bare får noen få år siden.

Bloomberg New Energy Finance, som står bak studien, regner med at dette vil gjøre at elbiler er konkurransedyktige på pris, selv uten støtteordninger, før 2025.

Utfordringer gjenstår

I faststoffbatterier er den flytende elektrolytten fra dagens batterier erstattet med elektrolytt i fast form.

Fordelene er blant annet redusert brannfare og betydelig høyere energitetthet, hvilket igjen vil gjøre at elbilene blir lettere og får lengre rekkevidde.

Det gjenstår en del teknologiske utfordringer knyttet til å gjøre en slik løsning klar for storskalaproduksjon. Blant annet leder gjerne faststoffelektrolytt strømmen dårligere enn flytende. Å få tilstrekkelig kjemisk stabilitet er også en utfordring.

Det gjøres imidlertid stadig fremskritt. 

Nylig viste forskere ved Samsung R&D Institute frem en prototype på et faststoffbatteri i form av en posecelle som skal ha en energitetthet som ville gjøre det mulig å produsere batteripakker som bare er halvparten så store som dagens litiumion-batterier, og betydelig lettere – samtidig som de ville kunne gi en elbil 800 kilometer rekkevidde på én lading.

Les også: Så mye kortere går elbilene i vinterkulde

Ti ganger mer effektivt

Og nå har forskere ved den svenske tekniske høyskolen Chalmers og det kinesiske Xi’an Jiaotong-universitetet en ny type faststoffbatteri som skal gi hele ti ganger høyere energitetthet, samtidig som sikkerheten forbedres.

Det skriver magasinet Vi Bilägare.

Idéen er å tilføye et mykt lag mellom litiumanoden og den faste elektrolytten, noe som bidrar til å gi bedre stabilitet til battericellen, slik at den tåler høyere strømtetthet. Forskerne sammenligner metoden med å smøre på en brødskive og kaller mellomlaget «super-smør».

Løser stabilitetsproblemet

Det består av nanopartikler av samme materiale som i den keramiske elektrolytten, blandet med en ionisk væske som kapsler partiklene inn og gjør mellomlaget mykt og beskyttende. Det bidrar til å gjøre batteriet mer stabilt, blant annet ved å hindre at det formes såkalte dendritter, små uønskede litiumkrystaller som vokser frem på litiumanoden og truer batteriets kjemiske stabilitet.

– Dette er et viktig skritt på veien mot å kunne produsere i stor skala kostnadseffektive, sikre og miljøvennlige batterier som leverer høy kapasitet og som kan både lades opp og utlades raskt, sier Aleksander Matic, som er fysikkprofessor ved Chalmers.

Ifølge ham vil faststoffbatterier være klare for markedet i løpet av de neste fem årene.