Japanska forskare har utvecklat ett batteri som kan förändra elbilsindustrin. Ny teknik öppnar för en imponerande energiförbättring.
Nytt superbatteri ska slå energirekord
Mest läst i kategorin
Forskare vid Yokohama National University i Japan har tagit fram ett spännande alternativ till de dyra och svåråtkomliga nickel- och koboltbatterierna som dominerar elbilsmarknaden i dag.
Genom att använda mangan i anodmaterialet har de utvecklat ett högenergibatteri som både är prisvärt och miljövänligt skriver dem i Eurekalert.
Nickel och kobolt: Dyrt och svåråtkomligt
Nickel– och koboltbatterier är populära hos elbilstillverkare eftersom de erbjuder hög energitäthet och därmed längre räckvidd i mindre batteripaket. Dessa material är dock både dyra och sällsynta, vilket gör dem ohållbara i längden, särskilt när efterfrågan på elbilar ökar snabbt.
Lithiumjonbatterier (Li-ion) är ett annat alternativ, men deras lägre energitäthet har gjort dem mindre attraktiva för elbilsanvändning.
Mangan: Ett lovande alternativ
Tidigare försök att använda mangan i anodmaterialet, som LiMnO2, har haft begränsad framgång på grund av dålig prestanda.
Men nu har forskarna vid Yokohama National University hittat en lösning. De upptäckte att en monoklinisk domänstruktur i LiMnO2 kan aktivera en fasövergång som drastiskt förbättrar elektrodens prestanda.
Förbättrad prestanda med ny struktur
Den monokliniska strukturen underlättar en nödvändig fasövergång i LiMnO2, vilket kraftigt förbättrar anodens prestanda. Utan denna övergång skulle LiMnO2-anoder prestera under förväntan.
Forskarna har framgångsrikt syntetiserat nanostrukturerat LiMnO2 med denna unika struktur genom en enkel och snabb fastfasreaktion, vilket gör processen både effektiv och billig.
Imponerande resultat med mangan
Testerna visar att ett batteri med LiMnO2-elektroder når en energitäthet på imponerande 820 wattimmar per kilogram (Wh/kg). Detta överträffar de 750 Wh/kg som nickelbaserade batterier klarar av, och slår lithiumbatterier med deras blygsamma 500 Wh/kg med råge.
Tidigare har manganbaserade batterier haft problem med spänningsförlust över tid, men den här gången har forskarna lyckats undvika dessa problem.
De planerar dessutom att ta itu med eventuella utmaningar, som mangandissolution, genom att använda en högkoncentrerad elektrolytlösning och litiumfosfatbeläggning.
En grönare framtid för elbilar
Forskarna är säkra på att deras banbrytande arbete kommer att leda till en ny generation hållbara batterier som kan konkurrera med de nuvarande alternativen. De ser fram emot att kommersialisera sin teknologi och hoppas att den snart blir standard i elbilsindustrin.
“Vi har upptäckt en extremt billig metod, och det är den stora nyheten i vår studie”, förklarade forskarna stolt.
Faktaruta
- Forskningsplats: Yokohama National University, Japan
- Användning: Mangan i anodmaterial för batterier
- Resultat: Energitäthet på 820 Wh/kg med LiMnO2-elektroder
- Jämförelse: Nickelbaserade batterier: 750 Wh/kg, Lithiumbatterier: 500 Wh/kg
- Nyckelupptäckt: Monoklinisk domänstruktur förbättrar anodens prestanda
- Framtida planer: Kommersialisera teknologin för användning i elbilsindustrin
90 procent prisras på elbilsbatterier
Elbilsbatterier har blivit 90 procent billigare på 15 år, vilket gör elbilar mer prisvärda och snart i paritet med fossilbilar. Elbilar är inte längre en
Teknik- och motorentusiast som bevakar bilvärlden.
Teknik- och motorentusiast som bevakar bilvärlden.
Compricer är Sveriges största jämförelsetjänst för privatekonomi. Klicka här för att jämföra bilförsäkringar.