Amerikanske forskere skaber et bud på fremtidens superbatteri

Det nye batteri er lovende til el-biler og opbevaring af grøn energi.

Den nye type batteri har en større strømkapacitet og er sikrere, fordi der ikke er brandbare væsker i, som der er i batterier i dag. (Foto: DAVID PARKER)

Selvom vi måske ikke tænker over det, fylder batterier virkelig meget i vores hverdag.

Små og store varianter gør det muligt for os at ringe til hinanden, køre på arbejde eller streame serier på computeren.

Teknologien bag batterier er på mange måder nået langt, men der er stadigvæk nogle bump på vejen, hvis batterier også i fremtiden skal være en central del af den teknologiske udvikling.

Der er særligt to udfordringer, som forskere verden over prøver at løse: De vil have en større kapacitet (have ’plads’ til mere strøm i batteriet), og de vil sænke risikoen for ulykker og brand i batterier.

For nyligt har en gruppe amerikanere muligvis knækket koden til begge dele på samme tid, fortæller Poul Norby, som er professor på DTU, hvor han forsker i batterier og energilagring.

- De har ændret på to ret grundlæggende dele af den batteriteknologi, vi bruger i dag. Umiddelbart ser de ud til at være lykkedes med noget, som næsten burde være umuligt. Jeg er både overrasket og imponeret, og det kan sagtens være udgangspunktet for et sikrere og mere effektivt batteri, siger han.

Mere strøm og mindre ild

De to ændringer i batteriet bidrager med hver deres forbedring.

Materialet i batteriets anode, som er den negative pol, er skiftet ud, så stoffet grafit er røget på porten, og silicium er kommet ind i stedet for.

Silicium er bedre til at fange og opbevare de lithium-ioner, som giver batteriet en elektrisk ladning. Flere ioner betyder i bund og grund mere strøm, og batteriets kapacitet bliver større.

Ionerne kan ikke lide at være i den negative anode. Derfor forsøger de hele tiden at strømme over mod den positive ende af batteriet, katoden. Vejen dertil går gennem batteriets elektrolyt, og den har forskerne også ændret på, fortæller Poul Norby.

- Elektrolytten i det nye batteri er i fast form, og det gør batteriet meget mere sikkert. Batterier i dag har flydende elektrolytter, som skaber risiko for overophedning – men det sker ikke så nemt med den faste form. På den måde har de skabt et batteri, som giver øget brandsikkerhed og kan rumme større mængder strøm, siger han.

De lithium-ion batterier, som sidder i el- og hybridbiler i dag, brænder meget kraftigt, hvis først der går ild i dem. Det skete blandt andet i Sorø, hvor et helt boligkvarter måtte blive inde, da en hybridbil brændte i sommer.

  • Her kæmper sønderjyske brandfolk med en brændende elskraldebil. (© Brand & Redning Sønderjylland)
  • Brandfolkene havde svært ved at komme ind til elbilens batteri, og ifølge indsatsleder Per Frandsen gjorde det slukningsarbejdet sværere. (© Brand & Redning Sønderjylland)
1 / 2

Potentiel fordel for elbiler og vindmøller

Lige nu har den nye type batteri kun vist sit værd i et laboratorie i Californien.

Her har de dog bevist, at kapaciteten er større, mens risikoen ved at batteriet bliver varmt, er faldet betydeligt.

Hvis de gode resultater fortsætter, kan batterierne blive en stor hjælp ude i den virkelige verden, fortæller Poul Norby.

- Det vil være helt oplagt til transport, hvis altså det kan lades og aflades hurtigt nok. Med silicium-anoder kan man enten køre længere på et batteri af samme størrelse som i dag, eller man kan køre den samme distance med et mindre batteri, siger han og fortsætter:

- Samtidig betyder den faste elektrolyt, at risikoen for brand i fartøjerne falder markant.

Det amerikanske batteri kan levere en større mængde strøm, uden at det skal gøres større og fylde mere. Derfor kan teknologien for eksempel være nyttig i en elbil. (Foto: Thomas Lekfeldt © Scanpix)

Et andet sted, hvor de amerikanske forskere håber på at anvende deres batteri i fremtiden, er til lagring af energi.

Hvis batterierne bliver lavet tilpas store, kan de gemme på overskudsstrøm fra eksempelvis vindmøller eller solceller.

Det betyder, at vi kan bruge det, når der er vindstille eller overskyet.

Den plan kræver, at batterierne ikke bliver for dyre at producere, men det er ikke urealistisk, mener Poul Norby.

- Nogle gennembrud med nye batteriteknologier skal tages med et gran salt, fordi det er resultater, som kun er opnået, fordi de har brugt ekstremt dyre materialer eller testet det under absolut optimale forhold. Dette batteri virker til gengæld til at være et godt, solidt stykke arbejde, som realistisk set kan fungere i stor skala i den virkelige verden, siger han og fortsætter:

- Det nye batteri er dog testet under et specielt tryk, og det kan godt betyde, at der går lidt tid, før de kommer til at sidde i elbilerne.

FacebookTwitter