Nyt lithium-batteri kan matche solid-state

Ikke en måned uden en ny batteri-kemi. Denne gang kommer nyheden fra amerikanske Sila. Et firma, der er startet af tidligere Tesla-medarbejdere og leverer teknologi til Panasonic, der er en af Teslas største underleverandører. Nyheden hedder Titan Silicon og det er et sort pulver, der giver traditionelle lithium-ion batterier en holdbarhed og energitæthed, der matcher solid-state batteriet.

Pulveret er et alternativ til anodematerialet grafit, der bruges i [praktisk taget] alle lithium-ion batterier. Panasonic har allerede tegnet kontrakt på materialet, der i øvrigt allerede er i brug. Det benyttes i batteriet til aktivitetstrackeren Whoop, der har fem dages batterilevetid.

Et stort plus ved at bruge Titan Silicon som anodemateriale er, at det ikke kræver en ny fremstillingsproces. Med en mindre omstilling kan de maskiner, der bruges til at lave traditionelle lithium-ion batterier, også bruges til Titan Silicon-batterierne. Det eneste, der skal gøres, er at skifte anodematerialet.

På traditionelle lithium-ion batterier er anodematerialet grafit, der er stabilt men ikke særlig energieffektivt. Derfor arbejder mange på at erstatte anodematerialet, blandt andet med silicium. Problemet med silicium er imidlertid, at det svulmer under gentagen opladning, revner og reducerer batteriets levetid radikalt.

Det problem har Sila løst ved at indkapsle silicium i et specialdesignet kulstof-“stillads”, kaldet ‘Titan Silicon’.

Virker som et rosinbrød

“Titan Silicon er et nanokompositmateriale. Det er ligesom rosinbrød, hvor rosinerne er silicium, og der er den bløde “brød” omkring rosinerne med en stor ydre skorpe på selve partiklen. Skorpen holder formen, og brødet flytter sig til side, når rosinerne udvider sig. Stilladset holder ikke på siliciumet – det giver plads til, at det kan udvide sig,” forklarer Silas medstifter og administrerende direktør, Gene Berdichevsky, til amerikanske Wired.

“Vi kan erstatte alt fra 50 til 100 procent af grafitten i lithium-ion batterier,” hævder Berdichevsky. En fuldfed erstatning kan give en stigning på 40 procent i kilometertal for en typisk elbil og reducere ladetiden med op til 80 procent, siger han videre.

Sila siger, at Titan Silicon er omkring fem gange lettere end grafit og optager omkring halvdelen af pladsen, når den er fuldt opladet. I en pressemeddelelse, der annoncerer aftalen med Sila, skriver Panasonic, at målet er at øge den volumetriske energitæthed på sine batterier til 1.000 watt-timer pr. liter inden 2030.

“Det er et meget højt mål,” siger Berdichevsky. “De bedste batterier i verden i dag er lige omkring 740 watt-timer per liter, og det er de samme tal, som solid-state batteriudviklere hævder, at de kan nå. Vi siger, at vi snart kan nå disse niveauer med teknologi der er her nu.”

Nyt lithium-batteri kan matche solid-state