Tang kan mangedoble batteriers levetid
Et almindeligt bindemiddel fra brunalger kan blive løsningen på batteriindustriens ønske om at øge kapaciteten ved hjælp af silicium-anoder.
Læs også
-
Aluminium-batterier kan nu måle sig med lithium-ion-batterier
-
Elektrolyt af hemmeligt materiale 100-dobler batterikapacitet
Læs mere om
Dokumentation
Batterifabrikanterne vil rigtig gerne bruge anoder af silicium i lithium-ion-batterierne i stedet for det nuværende grafit. Silicium ville nemlig gøre det muligt at lagre ti gange så meget energi i cellerne som nu -men skiftet er ikke helt uproblematisk.
Siliciumpartikler har nemlig den ulempe, at de svulmer kraftigt op, når batteriet bliver opladet, hvilket kan gøre, at coatingen af polymerbindemidlet PVDF (polyvinylidenfluorid) i anoden slår revner, så anoden bliver defekt.
Derfor har forskerne været på jagt efter et andet bindemiddel uden denne bivirkning og har ledt vidt og bredt i planteriget, indtil de endelig så lyset, da de gik under havets overflade og tog fat i et bundt tang.
Tang indeholder nemlig bindemidlet alginsyre – eller alginat – som er et helt almindeligt bindemiddel i fødevarer såsom flødeis og giver en størkningseffekt. Og en polymer af alginat har for en gruppe forskere på Georgia Institute of Technology og Clemson University i South Carolina vist sig at kunne holde til siliciumpartiklernes luner, skriver Technology Review.
Læs også: Billig polymer giver lithium-ion-batterier længere liv
Godt nok vil det stadig ikke være muligt at udnytte siliciumpartiklerne til fulde endnu, da der endnu ikke findes en katode, der kan håndtere de mange lithium-ioner. Men ifølge forskerne kan der stadig klemmes 30-40 procent mere kapacitet ud af batterier med de nuværende katoder, hvis man bruger alge-anoderne.
Desuden har alginat-formularen den egenskab, at den er vandopløselig. Det betyder, at der ikke længere er brug for opløsningsmidlet NMP (N-Methyl-2-pyrrolidon) i produktionen af anoderne, som typisk bliver til ved at blande grafitpulver med PVDF, som er opløst i NMP. At gå over til vand kan derfor give en mere ren produktion, og ifølge forskerne skulle det være muligt at bruge de eksisterende produktionsapparater og blot udskifte PVDF og NMP med alginat og vand.
Faktisk ser det ud til, at man bare kan begynde med at udskifte PVDF med alginat og stadig beholde grafitten, for antallet af opladninger vil stadigvæk forøges med dette lille skift.






