Miljövänligare batteriteknik för sol- och vindkraft

1149
Den nya batteriteknologi ger dubbelt så hög energitäthet jämfört med de aluminiumbatterier som finns idag. Materialkostnaden är betydligt lägre, liksom miljöbelastningen, berättar Patrik Johansson som är professor vid institutionen för fysik på Chalmers.

I ett samarbete mellan forskare på Chalmers och kollegor vid National Institute of Chemistry i Slovenien har ett spännande batterikoncept tagits fram. Det handlar om nya aluminiumbatterier för storskalig lagring av solkraft och vindkraft. Förhoppningen är att batterierna kan minska både produktionskostnader och miljöpåverkan.

Denna nya batteriteknologi ger dubbelt så hög energitäthet* jämfört med de aluminiumbatterier som finns idag. Det menar Patrik Johansson som är professor vid institutionen för fysik på Chalmers.

LÄS OCKSÅ: Tema solceller: Massor av matnyttig information.

Vidare berättar Patrik Johansson att materialkostnaden är betydligt lägre, liksom miljöbelastningen. Vilket öppnar för storskaliga användningsområden som solcellsparker och lagring av vindkraft.

En battericell består av tre huvudkomponenter; två elektroder och en elektrolyt. Den negativa elektroden kallas anod (minuspolen) och den positiva elektroden kallas för katod (pluspolen).

Fram tills nu har aluminium använts som anodmaterial och grafit som katodmaterial i aluminiumbatterier. Problemet är att grafit ger ett för lågt energiinnehåll för att vara användbart.

Organiskt material istället för grafit

Det är här Chalmers och forskargruppen i Ljubljanas nya koncept kommer in i bilden. I deras batteriteknik har grafiten istället ersatts med ett nanostrukturerat organiskt katodmaterial.

– Tack vare att det nya katodmaterialet gör det möjligt att använda lämpligare laddningsbärare, kan batteriet dra bättre nytta av aluminiumets potential, säger chalmersforskaren Niklas Lindahl i ett pressmeddelande.

De två forskargrupperna arbetar nu vidare med att få upp energitätheten i aluminiumbatteriet. De försöker bland annat bli av med kloret i elektrolyten. Om så var fallet skulle de effektiva laddningsbärarna endast bestå av aluminiumjonen.

Även om en hel del arbete kvarstår är frågan om aluminiumbatterierna kan komma att ersätta litiumjonbatterierna i framtiden?

– Självklart hoppas vi det, men framförallt kan de bli ett komplement och se till att litiumjonbatterierna kan användas bara där de behövs. Än så länge är aluminiumbatterierna knappt hälften så energitäta som litiumjonbatterierna, men vårt långsiktiga mål är att de ska bli lika energitäta, säger Niklas Lindahl.

Vill du läsa mer? Resultatet från forskningen har publicerats i Energy Storage Materials.

Källa: Mynewsdesk, Aktuell Hållbarhet och Ny Teknik