Koreanere har nyt super batteri

I mange år skete der ikke de store fremskridt i batteri-teknologier. Ganske enkelt fordi bil-industrien ikke var interesseret i eldrevne køretøjer som alternativ til deres benzin- og diesel-drevne motorer. Luftfarten var heller ikke lun på eldrift, så de eneste krav til batteri-fabrikanterne kom egentlig fra mobil-producenterne.

I de senere år har stemningen vendt. I dag taler alle om elbiler og elfly, og smartphones er samtidig blevet så kraftige, at de efterlyser meget bedre batterier. De skal ikke kun have højere kapacitet. De skal heller ikke være brandfarlige som tidens populære Li-ion batterier.

Ovre i Sydkorea kunne det dog se ud, som om der er ved at ske et teknologisk gennembrud i batteri-teknologi. Forskere på Korea Institute of Science and Technology (KIST) har nemlig udviklet materialer, der kan fire-doble batteriers kapacitet.

Batterier består grundlæggende af to elektroder – en anode og en katode – der stikkes ned i et flydende eller fast materiale. Elektrodernes ioner vandrer gennem materialet, der kaldes en elektrolyt.

Batteriers effektivitet bestemmes typisk af den mængde elektricitet, der kan bygges op i anoden. Den er typisk fremstillet af grafit og kunne med fordel erstattes af et kisel-baseret materiale som silicon. I hvert fald i teorien.

Ifølge de koreanske forskere kan silicium lagre 10 gange så meget energi som grafik, men har den ulempe, at det svulmer op under opladning, Resultatet er ofte, at batteriet bryder sammen – og så er der jo ikke megen glæde af den øgede kapacitet.

Mange har forsøgt at udvikle nye og mere stabile anoder af silicium. Omkostninger og kompleksiteten i produktions-processen har dog gjort fremstillingen uinteressant. Det var, inden KIST kom ind fra sidelinien.

Dr. Hun-Gi Jung og hans kolleger har nemlig fundet ud ad, at man kan bruge stivelse fra søde kartofler til processen. Stivelsen opløses i vand og blandes med en silicium lagret i majs-olie. Når de to ingredienser varmes op, opstår et kulfiber-kisel materiale, der ikke forandrer sig fysisk ved tilførsel af elektricitet.

De første praktiske tests viser, at de nye koreanske batterier kan lagre fire gange så meget energi som konventionelle typer. Samtidig var batterierne helt stabile selv efter 500 op- og afladninger. Dertil kommer, at “kartoffel-batterierne” er meget hurtige. De kan lades op til 80 procent af deres kapacitet på under fem minutter.

De koreanske forskere vil nu eksperimentere med at anbringe de nye anode-typer i lithium-ion batterier til elbiler og smartphones. Går det godt, er der intet i vejen for at sætte den nye teknologi i masse-produktion.

Forsknings-projektet fra KIST er netop offentliggjort i en rapport i fagmediet ”Nano Letters”….

(Indledningsfoto til artiklen: Beverly Buckley / Pixabay)