Säkrare batterier, ökad livslängd och mer miljövänlig energilagring. En win-win-win när svenska forskare nu presenterar en ny innovation för elbilar.
Svensk innovation lyft för elbilar


Mest läst i kategorin
Fasta litiumbatterier har potential att förändra energilagringen genom högre energitäthet och ökad säkerhet i jämförelse med dagens litiumjon-batterier.
Problemet? Den begränsade livslängden.
Nu har forskare vid Luleå tekniska universitet tagit fram material som kan förlänga batteriernas livstid avsevärt.
”Våra nya material kan användas både i katoden och elektrolyten för att förlänga batteriets livslängd och bidra till utvecklingen av mer miljövänlig energilagring”, säger Jiajia Li, som nyligen disputerat i energiteknik vid Luleå tekniska universitet.
Revolution: Kan göra elbilsladdning lika snabb som att tanka. Dagens PS
Bättre prestanda och säkerhet för elbilar
Litium-metallbatterier ses som en lovande lösning för framtidens energisystem. De erbjuder både hög prestanda och förbättrad säkerhet.
Genom att ersätta den traditionella, flytande elektrolyten med en fast elektrolyt, så kallad solid state-teknik, kan man nå högre spänning och mindre risk för brand och läckage.
Fasta batterier med hög energitäthet har stor potential inom elbilar och andra elfordon, stationär energilagring och bärbar elektronik.
Med längre räckvidd, snabbare laddning och högre säkerhet kan de spela en viktig roll i den gröna omställningen och bidra till ett mer hållbart energisystem.
Senaste nytt
Ska bli kommersiellt gångbar
För att tekniken ska bli kommersiellt gångbar krävs att de fasta elektrolyterna fungerar tillförlitligt i praktiken, vilket är vad forskarna i Luleå arbetar med.
”Fasta elektrolyter har potential att lösa många av de begränsningar som finns hos dagens fasta litium-metallbatterier. Men för att de ska fungera i verkliga tillämpningar behöver ledningsförmåga, långtidstabilitet och motståndet i gränsytan mot elektroder förbättras”, påpekar Jiajia Li.
Genom att justera materialens struktur har forskarna förbättrat transporten av litiumjoner och gränsytan mellan elektrolyten och övriga batterikomponenter.
Ett av de utvecklade materialen möjliggjorde stabil drift i över 1 000 laddnings- och urladdningscykler utan att prestandan försämrades.
”En tydlig förbättring” för elbilar
”Många fasta litiumbatterier tappar i prestanda redan efter 500–700 cykler, så det här är en tydlig förbättring”, säger Jiajia Li.
”Våra material fungerar dessutom vid högre spänningar än vad som vanligtvis är möjligt vilket gör dem kompatibla med katoder för hög spänning”, tillägger hon.
Resultaten visar att flera viktiga utmaningar kring fasta litiumbatterier kan hanteras. Det gäller bättre kontakt mellan elektrolyt och elektrod, högre spänningsstabilitet och längre livslängd.
Det gör tekniken mer relevant för framtida användning, exempelvis i elbilar.
Behåller hög prestanda
Forskargruppen har också integrerat cellulosaacetat från trä – ett förnybart material – i elektrolyterna för att öka den mekaniska hållfastheten och hållbarheten ur miljösynpunkt.
De nya materialen behöll hög prestanda vid spänningar upp till 4,8 volt, samtidigt som batteriernas livslängd förbättrades.
Flera utmaningar återstår innan tekniken kan användas i kommersiella produkter. Där ingår möjligheten att tillverka materialen i större skala och att testa dem under mer realistiska förhållanden.
”Det här är ett viktigt steg framåt, men det krävs mer utveckling innan tekniken är redo för exempelvis elbilar. Vi måste säkerställa att materialen fungerar stabilt även vid höga belastningar och i varierande miljöer”, säger Xiaoyan Ji, professor i energiteknik i Luleå.
Batterikris i Europa: “Måste undvika nästa Northvolt”. Realtid
Batterimyten spricker: Elbilar är framtidens långkörare. Dagens PS
Batteriföretaget som undviker Northvolts misstag. Realtid

Reporter på Dagens PS med gedigen bakgrund som bland annat bevakar privatekonomi.

Reporter på Dagens PS med gedigen bakgrund som bland annat bevakar privatekonomi.