Englænder tre-dobler kapaciteten på lithium-ion-batterier
Rettet: Ved at erstatte grafit med sølvbetrukne siliciumtråde vil lithium-ion-batterier blive billigere og tre gange bedre. Det lover engelske Nexeon, som satser på masseproduktion om tre-fire år.
Nexeons nyeste prototyper kan opbevare 3.600 mAh per gram batteri, takket være anoden af silicium. Holdbarhedsproblemerne med anoder af silicium er løst med Nexeons patenterede fremstillingsteknik. (Foto: Nexeon)
Læs også
-
Dansk hjælpemotor får elbil til at køre 600 km pr. opladning
-
Jagten på lithium: Bolivia kaster milliarder i verdens største saltsø
-
Better Place sætter pris på elbil: 205.000 kroner uden batterier
Læs mere om
Dokumentation
Lithium-ion-batterier med en tredoblet kapacitet er på vej mod serieproduktion i England.
Det rører præcis ved det ømme punkt i fremtidens elbiler, såvel som i alle bærbare computere og smartphones, ja endda også ved tanken om at oplagre energi fra vindmøller: nemlig problemet er den høje pris på batterikapacitet.
De engelske ideer går ud på at erstatte lithium-ion-batteriernes grafit-anode med en anode af silicium. Det er en gammel idé, som er forsøgt uden held adskillige gange, fordi silicium-anoder normalt ikke holder længe i den sammenhæng.
Men den engelske professor Mino Green fra Imperial Colleges afdeling for Electrical Engineering fandt i 2004 ud af, at holdbarhedsproblemet i silicium-anoden kunne løses.
Det sker ved at opbygge anoden af et væv af nanotynde siliciumtråde, som overtrækkes med et tyndt lag sølv. Dermed bliver anoden solid nok til at kunne tåle materialets udvidelser og sammentrækninger under brug. Silicium udvider sig 400 procent, når lithium-ioner presses ind under opladningen.
To år efter havde universitetet det første patent, og professor Green startede firmaet Nexeon, som skulle udvikle fremstillingsprocesserne.
Skal kunne tåle salpetersyre
Metoden er ikke voldsomt anderledes end de nuværende processer ved fremstilling af lithium-ion-batterier, men de kræver blandt andet, at faciliteterne skal kunne tåle stærk salpetersyre, som skal genvindes sammen med det sølv, der kommer i overskud i processen. Det vil sige 99,8 procent af sølvet. Samtidig må produktionsmaskineriet ikke blive for dyrt.
Året efter blev der investeret knap 40 millioner kroner i firmaet, og det betød, at udviklingsafdelingen kunne flytte til større forhold.
I 2009 havde Nexeon etableret en pilotfabrik, som var i stand til at serieproducere batterier i styktal på en million. Samme år blev investeringerne øget med 80 millioner kroner, og de første serieproducerede batterier blev sendt ud til potentielle kunder.
I år er der så investeret igen. Denne gang i udviklingen af en prototype til et batteri til elektriske biler, og firmaet har nu 12 nye patentansøgninger undervejs. De første patenter er i hus.
Nexeons direktør, Scott Brown, mener, at seriefremstilling af batterier til elbiler vil være et faktum i løbet af tre-fire år. Og batterierne bliver billigere end nutidens lithium-ion-batterier med grafit-anode, lover han.
Nexeons første kommercielle batterier har en kapacitet på op til 1000 mAh/gram anode. Men Nexeons nyeste prototype gemmer op til 3600 mAh per gram anode med en anode på 2,6 gram.
Nutidens type 18650 lithium-ion-batterier har til sammenligning en kapacitet på 2600 mAh/46 gram med 10 grams grafit-anode, skriver Nexeon på sin hjemmeside.
Rettelse: I artiklens første version var det formuleret sådan, at batteriets kapacitet blev ti-doblet. Det er i stedet anodens kapacitet, der er ti-doblet. Nexeon angiver, at dette medfører cirka en tre-dobling af det færdige batteris kapacitet.
