Forskere er i fuld færd med at optimere de lithium-ion-batterier, vi bruger overalt i vores samfund i dag, blandt andet i mobiltelefoner og elbiler. Men ingeniører og bilfabrikanter er også i fuld gang med at opfinde et batteri, der både er mere sikkert og endnu bedre. Det skriver Videnskab.dk.
- Udviklingen går mod faststofbatterier, fordi de kan lagre mere strøm og gøre batteriet sikrere, siger Morten Mattrup Smedskjær, der er professor på Institut for Kemi og Biovidenskab på Aalborg Universitet.
Sammen med forskere fra Aalborg Universitet har han udgivet et studie i tidsskriftet Nature Communications, der ifølge ham kan tage os et skridt tættere på, at faststofbatterier bliver en realitet i virkeligheden og ikke kun på papiret.
Koden til at udvikle fremtidens batteri kunne ifølge forskerne meget vel være glas.
Batterier skal væk fra væske
Et batteri består af tre dele: En negativ 'anode', en positiv 'katode' og en 'elektrolyt', der forbinder plus og minus.
- Vi er interesserede i elektrolytten, siger fortæller Morten Mattrup Smedskjær.
Elektrolytten i et faststofbatteri er nemlig fast, hvor det i lithium-ion-batterier er en væske. Væsken har både fordele og ulemper. En stor ulempe er, at der er en risiko for, at den går i brand. En anden ulempe ved batteriet er, at det formentlig har nået grænsen for, hvor meget mere det kan optimeres.
En stor fordel er til gengæld, at en væskefyldt elektrolyt kan lade og bruge elektricitet meget effektivt. Det kan faststofbatterier ikke endnu, forklarer Morten Mattrup Smedskjær.
Morten Mattrup Smedskjær og kollegaernes bud på en løsning på det problem er at skabe en såkaldt ‘uorden på atomart niveau’ i faststofbatteriet ved hjælp af glas.
Derfor er glas smart i batterier
Atomar orden og uorden har noget at gøre med, hvordan atomer og ioner er placeret i batteriet. Hvis der er brugt for eksempel glas i batteriet, opstår der uorden på atomart niveau. Glas består nemlig af en masse tunneler og hulrum mellem atomerne.
Forskerholdet har undersøgt, hvorfor denne uorden øger batteriets ledningsevne. Og de har måske fundet den rette mængde uorden, der sørger for højest mulig hastighed.
Det er en erkendelse af, at det ikke bare sådan, at man skal have meget uorden eller meget orden, siger Morten Mattrup Smedskjær.
Forskerne foreslår i stedet en kombination af orden og uorden som løsningsmodel for elektrolytten i fremtiden faststofbatteri.
Ny viden at bygge videre på
Studiet er grundforskning – det vil sige forskning med henblik på at få ny viden og indsigt uden primært at sigte på bestemte praktiske mål – slår Morten Mattrup Smedskjær fast. Forskergruppen har testet teorien bag det nye batteri ved hjælp af computersimuleringer og kunstig intelligens. Der er altså ikke tale om et fysisk batteri.
- Vi ville gerne forstå mekanismerne bag for at kunne designe batteriet bedre, siger han.
Hvor meget studiet har hjulpet til med at fremskynde processen, og hvornår vi kan begynde at købe elbiler med faststofbatterier, er stadig meget usikkert.
De nye batterier skal i første omgang kunne udkonkurrere de sejrende lithiumbatterier med deres væskefyldte elektrolytter. Og det kan tage flere år.
Tekst, grafik, billeder, lyd og andet indhold på dette website er beskyttet efter lov om ophavsret. DK Medier forbeholder sig alle rettigheder til indholdet, herunder retten til at udnytte indholdet med henblik på tekst- og datamining, jf. ophavsretslovens §11 b og DSM-direktivets artikel 4.
Kunder med IP-aftale/Storkundeaftaler må kun dele Danish Offshore Industrys artikler internt til brug for behandling af konkrete sager. Ved deling af konkrete sager forstås journalisering, arkivering eller lignende.
Kunder med personligt abonnement/login må ikke dele Danish Offshore Industrys artikler med personer, der ikke selv har et personligt abonnement på Danish Offshore Industry
Afvigelse fra ovenstående kræver skriftligt tilsagn fra DK Medier.
