Gå til sidens hovedinnhold

Harvard-forskere mener de har funnet «den hellige gral» for elbiler

Mye bedre rekkevidde, mye kortere ladetid - og mye lenger levetid.

Høy vekt. Treg lading. Begrenset rekkevidde. Tar mye plass.

Det har vært en rivende utvikling i batteriteknologien de siste tiårene, men den grunnleggende teknologien som brukes i dagens litium-ion-batterer har problemer som ikke kan løses uten å tenke nytt.

Les også: Sjokktall: – Tesla-utslipp like høye som utslippene til 1,8 millioner bensinbiler

Og nå har Harvard-forskere fått publisert ny forskning i Nature, som kan være gjennombruddet man har ventet på:

- Et litium-metal-batteri er ansett som den hellige gral for batterikjemi på grunn av sin høye kapasitet og energitetthet, sier materialvitenskapprofessor Xin Li til The Harvard Gazette.

- Problemet har hele tiden vært at stabiliteten til denne typen batterier har vært dårlig, påpeker han.

Såkalte faststoff-batterier erstatter den flytende elektrolytten i batteriene. Det får ned vekten og motstanden, og opp kapasiteten.

Det vokser nåler i batterier

Forskerne har lenge visst at denne typen batterier har overlegne egenskaper, men de har hatt et betydelig problem:

Under bruk oppstår det nållignende strukturer i batteriet som kalles dendritter, som vokser som røtter gjennom anoden. Disse kan så vokse gjennom barrieren mellom anoden og katoden i batteriene, og dermed kortslutte hele sulamitten.

Målet har i lang tid vært å hindre at disse dendrittene oppstår, men Harvard-forskerne har i stedet gått for en løsning der de kontrollerer veksten og sørger for at de ikke kan spre seg.

Rent konkret har de bygget opp batteriet med flere lag, der dendritten tillates å å vokse gjennom grafitten og et første lag med elektrolytter, men stopper i det andre laget.

Lang holdbarhet

I forskningsartikkelen skriver de at deres testbatteri fortsatt hadde igjen 82 prosent av sin kapasitet etter 10.000 ladesykluser.

Hvis du tømmer batteriet på bilen én gang hver eneste dag, tilsvarer det 27 års bruk.

Les også: Frykter ladekrise i Oslo: – Helt uforståelig

Enorm kapasitet

Dagens batterier tar mye plass og veier mye, mens faststoff-batteriene Harvard-forskerne nå har testet ut har imponerende egenskaper:

- Vår design åpner for 110,6 kW per kilo, og en lagringstetthet opp til 631,1 Wh per kilo, skriver de.

Rent teoretisk betyr det at man kan få et 63 kWh-batteri på bare 100 kg. I en batteripakke er det riktignok mer enn bare battericeller, men til sammenligning veier den 80 kWh-batteripakken på en Mercedes EQC 650 kg.

Den høye effekten til batteriene betyr samtidig at de kan lades svært raskt.

- Batteriet kan bane vei for at biler kan fullades på 10-20 minutter, skriver Harvard Gazette.