Forskere fra Adelaide University og Imperial College London har udviklet en battericelle, der kan lade til 85 procent på blot seks minutter – uden at batteriet falder fra hinanden efter få opladninger. Efter 500 lynhurtige ladecyklusser havde cellen stadig omkring 76 procent af sin oprindelige kapacitet.
Det er opsigtsvækkende, fordi lynopladning normalt er hårdt ved batterier. Høj varme og kemisk stress slider på cellerne, og derfor har bilproducenter hidtil været nødt til at balancere ladehastighed, rækkevidde og holdbarhed. Ifølge professor Shi-Zhang Qiao, der har ledet forskningen, har netop den balance været en af de store barrierer.
– Nuværende modeller øger også varmeudviklingen under hurtig opladning, hvilket kan forværre nedbrydningen af batteriet og øge sikkerhedsrisikoen, siger han.
Elbilens kaffepause kan blive kortere
For bilister er perspektivet til at forstå. Hvis teknologien kan skaleres fra laboratoriecelle til rigtige bilbatterier, kan en opladning på langtur i fremtiden komme til at ligne et hurtigt stop snarere end en planlagt pause. Cellen nåede 85 procent på seks minutter og 91,4 procent på ti minutter. Samtidig leverer den en energitæthed på 240,4 Wh/kg, hvilket er i et område, der gør teknologien relevant for elbiler – ikke kun små gadgets eller laboratorieforsøg.
Tricket ligger ikke i at ændre hele batteriets elektrolyt, som mange andre forskningsprojekter forsøger. I stedet har forskerne fokuseret på selve overfladen af elektroden. Her bruger de svovl-vakanser som katalytiske punkter, der hjælper med at danne et stærkt beskyttende lag under opladning.
Effekten er, at batteriet får bedre beskyttelse mod den kemi, der normalt slider på cellen under ekstrem hurtig opladning.
– De katalytiske steder på elektrodens overflade tiltrækker anioner til batteriets grænseflade og fremmer dannelsen af et robust, uorganisk beskyttelseslag, som er afgørende for hurtig opladning og langvarig stabilitet. siger professor Qiao.
Ikke klar til din næste elbil endnu
Der er dog stadig et vigtigt forbehold. Der er tale om en testcelle – ikke et færdigt bilbatteri, der kan sendes direkte i produktion. Næste skridt bliver at skalere teknologien op og teste den under virkelige forhold. Men hvis forskerne kan få resultaterne med ud af laboratoriet, kan det få stor betydning for kommende elbiler. Kortere ladestop, mindre batterislid og høj energitæthed er præcis den cocktail, bilindustrien jagter.
For elbilister kan det i sidste ende betyde, at “hurtig opladning” ikke længere betyder 20-30 minutter ved en lynlader – men noget, der kan klares, mens kaffen bliver hældt op.
Holdets næste skridt er at skalere teknologien op og teste den under virkelige driftsforhold. Deres resultater er offentliggjort i Nature Energy.
