Brandfarlige og giftige batterier kan snart høre fortiden til

 

Nu er det lykkedes forskere at finde et effektivt alternativ til den problematiske væske, der sørger for at transportere ioner mellem plus og minus i lithium-ion-batterier.

Væsken, der transporterer ionerne, kaldes elektrolytten, og den består i de fleste batterier af et brandfarligt, organisk opløsningsmiddel og giftige kemikalier. Skulle en flydende elektrolyt bryde i brand som følge af overophedning eller et brud på batteriet, udvikles der blandt andet flus- og saltsyre.

Læs også: Derfor skal en Tesla have lov til at brænde ud

Indtil nu er der op til flere eksempler på alternativer til de uønskede, flydende elektrolytter. Men generelt er alternativerne dyre, og de leder ikke ionerne lige så godt som deres faste pendanter.

Den opfattelse gør de japanske forskere fra Tokyo Institute of Technology nu op med. I samarbejde med Toyota har de udviklet en fast elektrolyt af krystalstrukturer, der leder ionerne gennem en form for tunnel.

Stort skridt fremad

Krystalstrukturen gør, at faste elektrolytter i en højere grad kan konkurrere med de flydende elektrolytter på ledningsevnen. Indtil nu har et af problemerne med faste elektrolytter netop været for lav ledningsevne.

Et andet videnskabeligt problem, forskerne gør op med, er prisen på den faste elektrolyt. De tidligere faste elektrolytter bestod nemlig af dyre materialer og var ikke oplagte afløsere for flydende elektrolytter i batterier i almindelige forbrugsprodukter som telefoner, biler og computere.

Læs også: Salget af batterilagre stiger voldsomt i USA

Der er derfor tale om betydeligt og godt nyt for udviklingen af fremtidens batterier.

»Det er et ret godt forskningsprojekt. Deres metoder er solide, og vi kommer helt sikkert til at høre mere om faste elektrolytter fremover, især nu hvor store spillere som bilindustrien viser interesse for området,« siger seniorforsker på Institut for Energikonvertering og -lagring på DTU Poul Norby.

Tilbage står udfordringen med at opskalere batterierne samt udfordringen med at skabe en kontaktflade mellem elektroderne i hver ende af batteriet og elektrolytten. Med en flydende elektrolyt er det nemmere, idet den automatisk flyder ud og kommer i kontakt med elektroden.

Mere kompakt

Hvis man kan udelade den flydende elektrolyt, kan man lave betydeligt mindre battericeller.

»Ionledningsevnen i det nye materiale er mindre end med en flydende elektrolyt. Til gengæld kan man lave battericellen tyndere og derfor lave mindre batterier (med flere celler, red.) overordnet set,« siger Poul Norby.

Læs også: Statoil sætter batteri på verdens største flydende havvindmøllepark

Også i forhold til energitætheden ligger det nye materiale i den lave ende.

»Energitætheden kommer slet ikke op på de energitætheder, batterier med flydende elektrolytter har i dag,« siger Poul Norby, men forklarer samtidig, at de japanske forskeres batterier endnu ikke er optimerede.

Mens nutidige batterier indeholder op mod 90 procent aktivt materiale, indeholder de japanske forskeres kun omkring 60 procent.

Batterierne kunne op- og aflades på omkring syv minutter, men det kan hænge sammen med den lave energitæthed.

Emner : Batterier
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Gad vide hvornår det reelle gennembrud i batteriteknologi kommer? Flere gange om året forlyder det, at nu er opdagelsen gjort, og det blot lige er 5-10 år ude i fremtiden. Men det er stadig Li-Po og Li-Ion der er dominerende. Jovist er de blevet optimeret meget med årene, men det deciderede kvantespring mangler vi.

Denne nyhed virker dog knap så interessant, den lave energitæthed taget i betragtning. Men hvem ved, med tiden måske. Findes der noget information om holdbarheden?

Den dag et batteri med 5x energitæthed/holdbarhed/sikkerhed af Li-Po opfindes, og prisen den halve, vil verden ændres for altid. Jeg glæder mig!

  • 6
  • 0

Der ER i den grad sket noget for lipo batterier de sidste 3/4 år. Jeg flyver med droner, og jeg kan trække ca. 1300 W ud af et 3 cellet batteri på under 200 gram. (og det er ikke i burst, men kontinuerligt) Det muliggøre ca. 4 Kg thrust på en drone der vejer 700 gram. For 5/6 år siden var de ubetalige for private, og havde en C rate på kun 5-10, dvs. at racing droner ikke var en mulighed.

De batterier jeg køber nu har en C rate på 70

Hvis jeg tænker 5/6 år tilbage på akkuceller, så kan jeg se hvad der er sket. Det ville værre næsten umuligt at lave en drone eller helicopter med akkuceller. Bare fordi der ikke kommer nye batteri teknologier ud på market hele tiden, betyder det ikke at dem der er der ikke bliver billigere og bedre.

ulempen ved mere advanceret batteri teknologier en bly og akku, er bla. at der kræves microprosseser styret balancer lader til at lade dem korrekt op.

Mht. til sikkerhed er der jo Li-on batterier som dog er lidt tungere pr. watt time, men er "næsten" sikre :-)

  • 9
  • 0

Indtil nu er der op til flere eksempler på alternativer til de uønskede, flydende elektrolytter. Men generelt er alternativerne dyre, og de leder ikke ionerne lige så godt som deres faste pendanter.

Der skulle vist have stået flydende i stedet for faste her. Ellers giver det ikke meget mening.

  • 1
  • 0

Flere gange om året forlyder det, at nu er opdagelsen gjort, og det blot lige er 5-10 år ude i fremtiden. Men det er stadig Li-Po og Li-Ion der er dominerende. Jovist er de blevet optimeret meget med årene, men det deciderede kvantespring mangler vi.

Du kommer aldrig til at se et kvantespring i den batteriteknologi du kan købe. Der vil være kvantespring i hvad forskellige batteriteknologier kan optimeres til, men det vil du ikke se som forbruger. Her vil du istedet se en gradvis stadig forbedring. Det hænger sammen med at velkendte teknologier konstant forbedres samtidig med at de er stærkt optimerede, når de har været på markedet længe. Samme optimering og produktmodning har nye teknologier ikke være igennem, samtidig med at de første produktioner også skal betale for forsknings-og udviklingsomkostningerne. En ny teknologi vel således når den først kommer på markedet ikke være markant bedre eller billigere end den teknologi, som den erstatter. Men lidt bedre og billigere vil den være på det tidspunkt, hvor den først udbydes til salg, ellers var der ikke et marked for den. Den nye teknologi vil til gengæld med tiden kunne optimeres langt ud over hvad der var muligt for den teknologi, som den erstatter.

Så du får et langtsomt kvantespring i form af en vedvarende jævn forbedring.

Den dag et batteri med 5x energitæthed/holdbarhed/sikkerhed af Li-Po opfindes, og prisen den halve, vil verden ændres for altid

Der er en del af de batteriteknologier, der er under udvikling, der tilsyneladende har potentialet til at nå dette. Så det er jeg ret sikker på at vi får at se inden for en overskuelig årrække.

  • 2
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten