Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Fredag25.09.2020

Kontakt

Annonsera

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

Nanoteknik trimmar litiumjonbatterier

Publicerad: 20 September 2010, 04:41

Batteritillverkaren Amprius har utvecklat litiumjonbatterier som kan lagra dubbelt så mycket energi som dagens batterier. Knepet är anoder tillverkade av kiselnanotrådar.


Ämnen i artikeln:

CleantechTeknikMiljöteknikGreentechLitiumjonbatterierForskningIngenjör

Amprius säger att de samarbetar med flera ännu icke namngivna elektronikjättar och biltillverkare för att få ut batterierna på marknaden i början av 2012. Med batterierna kommer portabel elektronik att klara sig 40 procent längre utan laddning, skriver Technology Review.

När ett litiumjonbatteri laddas rör sig litiumjonerna från katod till anod medan elektronerna flödar in genom en yttre krets. Ju mer litium anoden kan ta in, desto mer energi kan batteriet lagra. De senaste 30 åren har man använt kolanoder i litiumjonbatterier, och lyckats förbättra effektiviteten med ungefär 7 procent om året.

Kisel har dock en i teorin tio gånger högre kapacitet för litiumlagring, men det har varit svårt för forskarna att ta fram en praktisk batterielektrod. När stora volymer litiumjoner rör sig in och ut genom materialet under laddning och urladdning så finns risken att kislet sväller och spricker.

Men 2007 visade Yi Cui, en teknikprofessor på Stanford University, att nanostrukturerade kiselfilmer kan laddas och laddas ur utan att dessa mekaniska problem uppstår, vilket ger ett anodmaterial som kan dubbla lagringskapaciteten i litiumbatterier. Sedan dess har Amprius forskare arbetat med att ta fram fungerande anoder med nanotrådar av kisel.

Nanotrådarna kan svälla och böja utan att de går sönder, men är dock inte tillräckligt mekaniskt stabila. Därför har forskarna försett nanotrådarna med en tunn förstärkande metallkärna som företaget liknar vid ett armeringsjärn. ”Armeringsjärnet” hindrar anoden från att expandera eller kontrahera för mycket. I test har kiselanoder kunnat lagra upp till tre gånger så mycket energi som kolanoder med samma vikt.

Prototypbatterier har testats i 250 laddningscykler, och har då lagrat dubbelt så mycket energi som konventionella batterier.

Tomas Tirén

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.