Ny metod ökar batteriers livslängd och laddningsförmåga

Forskare på Chalmers har utvecklat en metod som innebär ett genombrott för produktionen av små superkondensatorer som kan revolutionera det sätt vi använder batterier på, det framgår av ett pressmeddelande.

Agin Vyas, doktorand vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap på Chalmers, säger att det är lätt att glömma bort hur viktig tillverkningsmetoden är för att ny teknik ska kunna produceras industriellt och komma samhället till nytta. Han berättar att Chalmers har utvecklat metoder som fungerar i verklig produktion.

Superkondensatorer

Superkondensatorer kan lagra elektrisk energi och jämfört med ett vanligt batteri har de många positiva egenskaper. De består av två elektriska ledare som åtskiljs av ett isolerande skikt och kan distribuera energin effektivare, laddas mycket snabbare och dessutom laddas tusentals gånger utan att prestandan försämras.

När ett vanligt batteri kombineras med en superkondensator kan batteriets livstid förlängas, exempelvis kan ett elfordons batteri få en upp till fyra gånger längre livstid.

“Dels är det praktiskt att kunna snabbladda exempelvis en elbil eller att inte behöva ladda eller byta batterier lika ofta i sin smartphone, dels innebär det stora vinster för miljö och hållbarhet när batterier inte behöver återvinnas i samma omfattning i komplicerade processer”, säger Agin Vyas i pressmeddelandet.

För stora för många användningsområden

Dagens superkondensatorer är dock för stora för att, till exempel, kunna integreras i mobiltelefoner eller i små elbilar. En stor del av forskningen om superkondensatorer handlar därför om att göra dem betydligt mindre.

Målet för forskarna på Chalmers är att skapa mikrosuperkondensatorer som är så små att de får plats på systemkretsar i datorer, mobiltelefoner, elmotorer och nästan all annan elektroni som används.

Praktiska tillverkningsmetoder

En av de viktigaste utmaningarna har varit att hitta praktiska tillverkningsmetoder för mikrosuperkondensatorer som är kompatibla med övriga komponenter i en systemkrets och även kan skräddarsys för olika användningsområden.

I en vetenskaplig artikel demonstrerar forskarna en tillverkningsprocess där mikrokondensatorerna integreras med det vanligaste produktionssättet för systemkretsar, CMOS. De har också utvecklat en metod för tillverkning av mikrosuperkondensatorer i tio olika material i samma tillverkningsprcess, något som gör att egenskaper kan skräddarsys.

Intresserad av samhällsbyggnad och teknik? Så här enkelt får du vår kostnadsfria nyhetstjänst.

Läs mer: Chalmers testar självkörande fordon tillsammans i stadsmiljö