Svensk gennembrud for lithium-metal batterier

I årtier har lithium-ion batterier været det foretrukne valg til mobiltelefoner, elbiler og anden forbrugerelektronik. Men der er et stigende behov for energilagring og her kommer lithium-metal batterier ind i billedet. De tilbyder en langt højere energitæthed og kan potentielt endda gøre elektriske fly til virkelighed.

Men der er en hage: De nedbrydes hurtigere. Dette skyldes, at lithiummetallet og andre forbindelser inde i batteriet reagerer med hinanden og nedbrydes meget hurtigt, når batteriet aflades. De nedbrudte dele, såkaldte dendritter, sætter sig fast i elektrolytten – stoffet, som ladede partikler bevæger sig igennem for at få elektriciteten til at flyde – og til sidst “dør” batteriet.

Nu melder forskere fra Chalmers Tekniske Universitet i Göteborg om et gennembrud, der kan hjælpe med at gøre lithium-metal batterierne mere holdbare. Forskerne har undersøgt de forskellige reaktioner og processer, der foregår i batteriet under afladning og opladning for at skabe et bedre billede af, hvad der kan optimeres.

Holdet foreslår en speciel galvanisering som en løsning. Løsningen skaber metalelektroder inde i cellen. Holdet hævder, at denne tilgang forhindrer lithium-metallet i at interagere med miljøet og danne det skadelige dendrit-overfladelag.

– Dermed får vi en mere forudsigelig og stabil elektrode, siger Josef Rizell, der er ph.d.-studerende ved Institut for Fysik på Chalmers.

Forskerholdet på Chalmers er en del af et bredere, statsfinansieret initiativ kaldet Compel. Dette program har til formål at fremme forskning og uddannelse i elektrificering og batteriteknologi.

– Det er her, vi lægger fundamentet for fremtidige innovationer, der bidrager til en bæredygtig samfundsudvikling. Batterier er allerede en central del af den udvikling, og deres betydning vil kun blive større i fremtiden, siger Aleksandar Matic, der fungerer som direktør for Compel.

Forskerholdets opdagelser er blevet offentliggjort i Journal of The Electrochemical Society.

Læs også: Hvile forlænger levetiden på lovende batteritype.

Svensk gennembrud for lithium-metal batterier