Li-ion-batterier finnes snart over alt. Vi bruker dem i biler og mobiltelefoner, alle mulige typer verktøy, har dem i lomma, på håndleddet og på nattbordet. Det er derfor viktig å lage batterier med stadig økende kapasitet, men det er også viktig å gjøre batteriene sikrere, sier seniorforsker Magnus H. Sørby.
Den største sikkerhetsrisikoen i dagens batterier er den såkalte elektrolytten. Dette er en svært brennbar væske som leder Li-ioner mellom elektrodene inni batteriet. Brann i elektrolytten har blant annet satt Boeings Dreamliner på bakken i en lang periode og tvunget Samsung til å tilbakekalle mer enn én million Note 7-telefoner. Senest tirsdag 31.juli i år ble et Ryanair-fly evakuert etter at det begynte å brenne i et batteri fra en mobiltelefon like før avgang til Ibiza.
IFE arbeider med å øke ledningsevnen i trygge batterier
Den viktigste forbedringen som kan gjøres for økt sikkerhet, er å bytte ut den flytende elektrolytten med et fast stoff som ikke er brennbart. Internasjonalt er det stor forskningsaktivitet på dette området, og gjennombruddet til IFE vekker derfor stor oppsikt hos miljøene som er tette på store bilprodusenter i både Europa og Asia.
Utfordringene så langt har særlig vært ledeevnen i batteriene, at den har blitt lavere og dermed gitt dårligere effekt for mindre brannfarlige batterier. Det er blant annet denne gåten IFE-forskerne nå tror de har løst.
– Basert på nær 70 års erfaring og verdensledende kompetanse på faste materialer for å lagre hydrogen ved IFE, har vi utviklet et nytt fast materiale som leder Li-ioner nesten like godt som flytende elektrolytter. I tillegg ser materialet ut til å opptre stabilt og helt sikkert sammen med elektrodene i batteriet, og denne kombinasjonen er det ingen andre tidligere har kunnet dokumentere sier Bjørn Christian Hauback, avdelingsleder ved IFE.
Nødvendige gjennombrudd for et grønt skifte
Førerløse biler, autonome skip og overgang til fornybar energi i luftfarten og i samfunnet forøvrig krever nye batterier med større kapasitet, men som også tilbyr lav risiko for næringslivet å investere i.
– Utviklingene av neste generasjons batterier med fast elektrolytt sikrer det. Slike trygge batterier vil komme i løpet av få år, spår forskerne ved IFE.
Fordelene for produsentene av batterier ved denne nyvinningen er flere:
- Batteriene kan lages mindre, tynnere og lettere.
- Batteriene vil være mye tryggere enn i dag, med tilnærmet null brannfare
- Produksjonen er mer miljøvennlig enn batterier med flytende elektrolytt
Batteriforskerne jobber nå med mulige industrielle partnere som vil kunne produsere denne nye typen batterier og regner med slike batterier vil være på markedet i løpet av et par år.
Fakta om prosjektet
- Prosjektet LiMBAT er støttet av ENERGIX-programmet i Norges forskningsråd.
- Prosjektet har pågått i 3 år.
- I prosjektet samarbeider IFEs forskere med ledende forskningsgrupper i Japan og Frankrike, i tillegg til andre sentrale norske aktører innen material- og batteriforskning.
- JEEP II forskningsreaktoren på Kjeller har stått sentralt i utviklingen av kunnskapen om de nye materialene i prosjektet.
Relevante nyheter
-
11. april 2024
Nye forskningssentre for miljøvennlig energi til IFE
Forskningsrådet styrker satsningen på batteriteknologi og solenergi gjennom etablering…
-
14. juni 2023
Ny solcelleteknologi – Shingle-solceller gir opp mot 10 prosent mer effekt
Shingle-teknologien gjør at solceller kan legges tettere. At det ikke er noe gap mellom…