Innovation: Världens första betongbaserade laddbatteri

Världens första betongbaserade laddbatteri har sett dagens ljus, något som i framtiden kan verka till att hus byggda i betong också är gigantiska batterier. Det är forskaren Emma Zhang som tillsammans med professor Luping Tangs, som efter ett antal års forskande tillsammans nu tagit fram världens första återuppladdningsbara cementbaserade batteri.

Batteriet består av den cementbaserad mix där kolfibrer som blandats in och ger en bra ledningsförmåga och böjhållfasthet. I den mixen finns en metallpläterad kolfiberväv, järnpläterad i anodlagret och nickelpläterad i katodlagret.

“Resultat från tidigare publicerade studier kring teknik för cementbaserade batterier har visat på väldigt låg batterieffekt, så vi insåg att vi behövde tänka utanför boxen. Konceptet vi utvecklat – som också är återuppladdningsbart – har aldrig tidigare prövats. Men vi har nu en metod som fungerar väl i labbskala”, säger Emma Zhang.

Resultatet har gett ett batteri med en energitäthet på sju wattimmar per kvadratmeter, eller 0,8 wattimmar per liter. Energitäthet beskriver kapaciteten för batteriet. Jämfört med de laddningsbara batterierna som finns till kommersiellt bruk i dag är energitätheten låg.

Kan lösa energikrisen

Enligt forskaren Zhang vid Chalmers i Göteborg kan den nya innovationen vara en del som leder till att lösa energikrisen. Användningsområdet stannar inte vid att husen blir laddningsbara batterier, utan det finns andra stora tänkbara funktioner.

“Vi ser framför oss att denna teknik i framtiden kommer att innebära hela höghus med konstruktionsdelar av funktionell betong. Givet att vilken betongdel som helst skulle kunna ha ett lager av denna elektrod inbäddad, skulle det innebära gigantiska volymer av funktionell betong”, säger Zhang och fortsätter:

“Tekniken kan användas tillsammans med solpaneler för att ge elektricitet och som källa för så kallad strukturell hälsoövervakning i vägbroar och hamnar, där sensorer drivna av ett cementbaserat batteri kan upptäcka sprickor eller korrosion”.

Livslängden

Innan det cementbaserade batteriet kan komma till kommersiell användning krävs det att livslängden på batteritypen optimeras. Hur batteriet ska återvinnas är också en nöt att knäcka för forskarna.

“Då våra byggda strukturer konstrueras för att stå i femtio till hundra år så måste cementbaserade batterier antingen utvecklas så att de matchar detta, eller kompletteras med en teknik för utbyte och återvinning då dess livslängd är slut. I nuläget är innebär det en stor utmaning utifrån den tekniska synvinkeln”, säger Zhang

“Vi är övertygade om att vårt koncept innebär ett stort bidrag till att ge framtidens byggnadsmaterial utökad funktionalitet genom att fungera som lagring för förnybar energi”, säger Luping Tang.

Läs mer: Fler nytänkartiklar på