I 2020 ble det for alvor fart på salget av elbiler. Det er gode nyheter for klimaet, men teknologien er på ingen måte perfekt. De klimavennlige kjøretøyene er fortsatt begrenset av for eksempel rekkevidde og pris.
Men heldigvis dundrer teknologien av gårde for full fart. Nå har svenske forskere fra Chalmers tekniska högskola bygd et batteri med stort potensial for elbilens utvikling.
Forskerne har produsert et såkalt masseløst batteri som er mange ganger så bra som tidligere utgaver. Batteriet har fortsatt bare en femtedel av kapasiteten til et vanlig batteri. Men forskerne som står bak, kaller det et gjennombrudd.
Masseløse batterier gjør elbiler lettere
Batteriet – som teknisk sett kalles for et strukturelt batteri – fungerer som byggemateriale og batteri samtidig.
Copyright: Chalmers tekniska högskola
Dermed kan et strukturelt batteri for eksempel brukes som byggemateriale til karosseriet i en elbil og erstatte den tunge batteripakken.
Dermed bidrar ikke batteriet til bilens vekt, og derfor kalles det «masseløst».
Hvis de innebygde batteriene kommer i bruk, kan det føre til en revolusjon for elbiler. Elbiler i dag er forsynt med tunge litium-ion-batterier som typisk utgjør opp mot en tredjedel av bilens samlede vekt. Jo lettere bilen er, desto mindre energi trenger den.
I fjor avslørte Elon Musk at Tesla også arbeider med å spare vekt ved å bygge batteriet bedre inn i bilens karosseri, men de svenske forskernes eksperiment tar ideen et skritt videre.
Mindre energi, men sterkt som aluminium
Et strukturelt batteri har de samme grunnleggende bestanddelene som et vanlig batteri: to elektroder og et elektrolytisk lag som transporterer ioner fram og tilbake når batteriet brukes eller lades opp.
De svenske forskernes rekordbatteri har en negativ elektrode av karbonfiber og en positiv elektrode som består av sølvpapir belagt med litium-jernfosfat. Mellom de to elektrodene ligger det et tynt lag av glassfiber som er dyppet i en elektrolytisk væske. Til slutt lamineres hele pakken til et stivt og bøyelig materiale.
Dermed klarte forskerne å bygge et batteri med en energitetthet på 24 wattimer per kilo – eller 20 prosent av kapasiteten i de klassiske litium-ion-batteriene.
Men ettersom bilens vekt reduseres vesentlig med et strukturelt batteri, trenger ikke batteriet samme energitetthet for å gi bilen samme yteevne. Likevel er forskerne godt i gang med å øke energitettheten.
Ved å erstatte sølvpapirelektroden med karbonfiber og gjøre det mellomliggende glassfiberlaget enda tynnere mener forskerne at de kan forbedre batteritypen radikalt.
Faktisk mener de at de innen to år kan bygge et batteri med en tredobbel energitetthet – og samme styrke som aluminium.