Mötesplatsen för dig inom svensk industri, okt, 18 2017
Senaste Nytt

Forskare förlängde natriumjonbatteriets livslängd

Natriumjonbatterier är jämförbara med litiumjonbatterier, men mer miljövänliga. Nu har forskare utvecklat nytt anodmaterial, som höjer natriumjonbatteriernas prestanda och mångfaldigar deras kapacitet under hundratals kretsrörelser, enligt forskarnas rapport, som publicerades nyligen i tidskriften ACS Nano.

Fransktillverkat natriumjonbatteri. Foto: WikiCommon: Kredit. Al Williams
Fransktillverkat natriumjonbatteri. Foto: WikiCommon: Kredit. Al Williams
Publicerad av
Markku Björkman - 16 feb 2017

Nu har forskare utvecklat nytt anodmaterial, som höjer natriumjonbatteriernas prestanda och mångfaldigar deras kapacitet under hundratals kretsrörelser, enligt forskarnas rapport, som publicerades nyligen i tidskriften ACS Nano.

Litiumjonbatterierna betraktas numera som viktig del av vardagsteknik. Men dessa kraftkällor kan även explodera i vissa situationer och de är inte idealiska för energilagring i en större nätverksskala. Natriumjonbatterier är visserligen ett säkrare och billigare alternativ, men aktuella versionernas begränsade livslängd förhindrar fortfarande deras praktiska användning.

Natriumjonbatterier är jämförbara med litiumjonbatterier, men mer miljövänliga.  I åratal har forskarna hävdat att natriumjonbatterier är en säkrare och billigare variant för storskalig energilagring än litium-jon.

Men hittills har natriumjonbatterier som ”körs” med hög kapacitet en begränsad livslängd.Forskarna Meilin Liu och Chenghao Yang och kollegor ville hitta nytt anod material som skulle ge natriumjonbatterierna ett längre liv.

Litium och natrium har liknande egenskaper på många sätt, men natriumjoner är mycket större än litiumjoner. Denna skillnad leder till en snabb försämring av batteriernas nyckelkomponenter.

Forskarna utvecklade en enkel metod med vars hjälp de lyckades skapa högpresterande anodmaterial genom att binda antimon-baserade mineraler med svavel. Anoden som integrerades i ett natriumjonbatteri gjorde det möjligt att genomföra drygt 900 kretslopp med 83 procents kapacitet.

Forskarna säger att detta är det hittills absolut bästa rapporterade resultatet för ett natriumjonbatteri med antimonbaserat anodmaterial.

För att slutligen kunna kommersialisera den nya batteritekniken, skulle forskarna behöva skala upp batteritillverkningen mångfaldigt med bibehållen hög prestanda.

Företaget Faradion presenterade förra året ett natriumjonbatteri som kan driva en cykel. Enligt företaget har batteriet en prestanda som liknar litiumjonbatterier samtidigt som det är säkrare och 30 procent billigare. Även den kommande svenska elbilen Uniti ska drivas av natriumjonbatterier.

En fördel med natriumjonkemin är att sådana batterier kan hålla för många upp- och urladdningar innan kapaciteten försämras.

Nackdelen är att de inte ens teoretiskt har en högre energitäthet än dagens litiumjonbatterier. I magnesiumbatterier, däremot, är energitätheten teoretiskt sett dubbelt så stor som hos dagens litiumjonbatterier. Dessutom är magnesium en billig metall som det finns gott om i jordskorpan.

Källa: American Medical Society