Forskarnas framsteg kan ge batterier med fast elektrolyt

I Australien uppger forskare att de har tagit ett viktigt steg på vägen mot batterier med fast elektrolyt. ”Vår upptäckt pekar mot att nästa generation batterier blir mycket säkrare och får exceptionellt mycket bättre prestanda”, säger Xiaoen Wang.

Vid Deakin University i Australien hävdar materialforskare att vi snart kan få se batterier med fast elektrolyt ute på marknaden. Duon Fangfang Chen och Xiaoen Wang är duon som påstår att de har hittat ett sätt som gör produktionen enkel och batterierna säkrare. Därtill ska de även få bättre prestanda.

– Det vi har kommit fram till har potentialen att ligga till grund för framtida arbete som kan förbättra batterier markant inom två nyckelområden, säger doktor Xiaoen Wang i ett uttalande från universitetet.

Han hävdar att de har upptäckt ett sätt att använda vanliga kommersiella polymermaterial för att skapa en sorts fast elektrolyt och att detta inte bara gör batterier säkrare utan även har fler positiva sidor.

– Från vad vi har kunnat se så gör den här elektrolyten att vi kan använda litiummetallanoder, vilket kan göra att framtida batterier håller dubbelt så länge på en laddning. Alternativt kan batterier komma att bli halva storleken och vikten utan att kompromissa på prestandan, säger han.

Ersätter brandfarlig elektrolyt

Tekniken består alltså av ett fast polymermaterial som ersätter den flytande brandfarliga elektrolyten som finns i dagens battericeller. Och om ett batteri skadas så riskerar det inte att börja brinna (som Samsungbatterierna gjorde 2016).

– Om industrin implementerar vad vi har upptäckt så ser jag en framtid där batteriberoende enheter säkert kan packas på flygplan och där elbilar inte är en potentiell brandrisk för passagerare eller räddningstjänst. Vi har återuppfunnit hur polymerer interagerar med litiumsalt och tagit bort den normalt lättantändliga egenskapen i traditionella litiumbatterier, säger Fangfang Chen.

De båda forskarna menar att eftersom de använder redan befintliga och lättillgängliga komponenter så kan deras upptäckt kommersialiseras förhållandevis enkelt.

– Alla produkter vi har använt för att utveckla den här säkrare batteriprocessen finns redan på marknaden. Polymerer har använts som batteriledare i 50 år, men vi är först med att använda existerande kommersiella polymerer på ett förbättrat sätt. Vi tror att det här är det första tydliga och användbara exemplet på vätskefri och effektiv transport av litiumjoner inom vetenskapsvärlden, säger Xiaoen Wang.

Men även om de har lyckats komma en bit på vägen så är det långt kvar innan tekniken kan komma att sitta i mobiltelefoner och elbilar. Hittills har de bevisat att det fungerar i knappceller, nästa steg är att skala upp till större batterier.

– Vi har påbörjat tillverkningen och tester på påsceller. När vi väl lyckats med det så hoppas vi attrahera samarbetsparters inom industrin, säger Xiaoen Wang.

Forskningen har publicerats i journalen Joule.