Nyt batteri kan holde til 100.000 opladninger
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.

Nyt batteri kan holde til 100.000 opladninger

Lithium-ion-batterierne har gået deres sejrsgang over de seneste 10-15 år. Der findes snart sagt ikke et stykke bærbar elektronik, som ikke er bestykket med den type batteri. Men lithium-ion-batterier kan også brænde, og kapaciteten falder med alderen.

Nu har forskere fra MIT og Samsung imidlertid udviklet en måde at opbygge et batteri på, så den flydende elektrolyt, som er en af lithium-ion-batteriets mere usikre komponenter, kan erstattes med en fast. Resultaterne er netop blevet offentliggjort i tidskriftet Nature Materials. Elektrolytten er det materiale, som flytter elektronerne fra batteriets to elektroder under op- og afladning.

Forskerteamet har formået at skabe en elektrolyt bestående af de rette mængder af en række materialer, herunder lithium, germanium, fosfor og svovl.

Det er den flydende elektrolyt i almindelige lithium-ion-batterier, som er skyld i, at batteriet kan overophede og gå i brand, sådan som man så det i Boeings 787 Dreamliner og Teslas biler.

Illustrationen viser en krystalstruktur i en fast elektrolyt, også kaldet en super-ion-leder. Lithium-atomerne er grønne, svovl-atomer er gule. De lilla strukturer er fosfor- og germanium-forbindelser. Illustration: Yan Wang, MIT.

Men med lithium forankret i en fast elektrolyt er der ingen fare, siger Gerbrand Ceder, professor i materialevidenskab fra MIT:

»Lithium er ikke brandbart i den tilstand, det har i disse batterier, så der er ikke noget sikkerhedsproblem. Du kan kaste det ind mod en væg eller banke et søm igennem - der er ikke noget i det, som kan brænde,« siger han til MIT News.

Men der er andre fordele: Forskerne har opnået en forbedring af energiindholdet med 20-30 pct., og med en fast elektrolyt behøver batteriet ikke at blive varmet op til 20 grader for at yde sit bedste - det vil have fuld kapacitet også i frostvejr.

Ud over sikkerhed og mere kapacitet, så har den faste elektrolyt også den fordel, at der ikke forekommer nogen degenerering:

»Det betyder, at sådanne batterier vil kunne holde til flere hundredetusinde op- og afladninger,« siger Gerbrand Ceder.

Det er spændende - men prisen er jo helt afgørende her. jeg synes der mangler en indikation af om økonomien hænger sammen.

Iøvrigt vil jeg lige påpege at hvor batteriet i Dreamlinerne spontant fik problemer så er tesla brændene sket efter bilerne har været gennem voldsomme ulykker. Men det ville klart være en fordel hvis de slet ikke kunne brænde.

Kan se i kilde-artiklen at batterierne også har bedre tolerance for kulde.

  • 7
  • 0

Hvad er udfordringerne i forbindelse med masseproduktion? Hvornår kunne man realistisk forvente at se battarier baseret på princippet i handlen?

  • 6
  • 0

Hvis dette bliver fremtidens batteri vil det jo blive familiens arvestykke. :-)

Med en Tesla Model S som kører ca. 400 km/opladning (x 100.000 opladninger) skal man være en seriøs chauffør for at slide batterierne op i ens egen levetid.

  • 4
  • 0

Et batteri der holder "for evigt", uden en grund til at skifte det, er dårlig forretning.
Vi kommer ikke til at se det inden for de næste par år.

Som alt andet sådan art af teknologi.
Hvorfor sælge et batteri der holder for evigt for 100.000 til en El-bil, når et batteri til 60.000 kun holder et par år før det skal udskiftes?

Ja, så kommer det an på produktionsomkostningerne.

  • Jeg tror på det når jeg ser det. Der har været snak om sådanne batteri fremskridt så mange gange i de sidste par år, intet er dog sket. Samme gamle batterier vi bruger.
  • 4
  • 3

Der er det problem, at vi skal snart bruge helt, helt absurd mange batterier, fordi folk vil have elbiler og stationære batterisystemer til sol og vind, og derfor er det en væsentlig parameter, at batterierne har høj levetid.

Det kan give forskel på, hvor mange fabrikker der skal bygges, og derfor kan der være en væsentligt højere omkostning for fabrikanterne i, at batterierne ikke lever længe nok, også fordi fabrikanterne pga. lovkrav skal tage batterierne ind igen til genbrug.

Det gør det også sværere at mætte markedet over 20-30 år, hvis batterierne hele tiden skal udskiftes.

  • 6
  • 0

De test der er udført er højst sandsynligt på batterier, som de har fremstillet under de bedste forhold og under streng kontrol.

Hvis masseproduktionen skal startes op, er det ikke sikkert at fabrikken har tid, penge, mulighed eller vilje til at opretholde samme kvalitet og derfor vil man muligvis ikke få batterier, som kan hamle op med de testresultater der bliver udført.

Muligvis overbelaster man batterierne med vilje, for at kunne prale af hurtig opladnings tid eller højere kapacitet, end batterier egentlig er bygget til, dette vil også nedsætte levetiden, så man stadig kan sælge batterier i samme omfang som tidligere.

Derfor vil der stadig være behov for at skifte batterier i biler, computere osv.

Et eksempel fra Li-Ion batterier, her er der mulighed for at få mange forskellige kvalitets niveauer.
Nogle holder i 10 år uden at falde under den opgivet kapacitet og andre er fejlproducerede eller gamle batterier, som bare får et nyt klistermærke på, med en lavere kapacitet.

  • 0
  • 1

Nu er der jo en del uafklarede spørgsmål tilbage, så som tidspunkt for produktion og lancering samt ikke mindst pris.

Men en formidabel laboratorietest er et godt udgangspunkt for en gedigen serieproduktion, der måske har samme grundliggende egenskab, men e.g. 10% levetid med ca. samme kapacitet. Især hvis prisen så bliver meget lav.

Hvornår bliver det en megasællert:
Elbiler:
- Når bilen kan køre 500-800 km/tank og bilen koster fra DKK 100.000 alt inkl. for en mikrobil a la C1.
Bolig:
- Når en samlet løsning med vedvarende energi og energilagring giver 100% ægte "realtidsdækning" af varmebehovet og mulighed for 100% dækning af el-forbrug og koster fra DKK 50.000 alt inkl. for en lille løsning.

  • 1
  • 2

De test der er udført er højst sandsynligt på batterier, som de har fremstillet under de bedste forhold og under streng kontrol.

Artiklen tager udgangspunkt i et paper publiceret i Nature. Der er alene tale om teoretiske beregninger på nogle stoffer, der kandiderer som faststof-elekrolytter. Det pågældende paper nævner ikke at der skulle være fremstillet eller afprøvet batterier med de pågældende materialer. De 100.000 cyklusser er vist ren spekulation opstået i den journalistiske bearbejdning.
Artiklen kan give det indtryk at faststof-elektrolytter i lithium-batterier er noget nyt. Det er ikke tilfældet. Man har i over 30 år forsket i at gøre sådanne batterier tilstrækkeligt robuste samtidig med at strømstyrken er brugbar og temperaturen acceptabel.

  • 3
  • 0