Ny norsk batteriteknologi: Kan ha funnet «X»-faktoren

av Kristin Bredesen
Ingeniør Marius Uv Nagell, forsker Marte O. Skare og forsker Asbjørn Ulvestad i IFEs batterilab.

Forskere på Institutt for energiteknikk (IFE) mener de har funnet X-faktoren som kan øke elbilens rekkevidde til 1000 km.

Det kommer stadig nye utspill fra forskere om at de nærmer seg et gjennombrudd innen batteriteknikk. IFE hevder de har knekt en viktig kode som kan gi elbiler, mobiltelefoner og annen teknologi langt høyere batterikapasitet enn i dag. Ifølge forskerne ved instituttet på Kjeller er potensialet for teknologien enormt.

Patenterer teknologien
– Man kan si at vi har funnet X-faktoren vi har lett etter, sier Hanne Flåten Andersen som er avdelingsleder for batteriteknologi ved IFE.
Teknologien som forskerne har kommet fram til kan brukes i litium-ionbatterier, som blant annet brukes i elbiler, mobiltelefoner, nettbrett og bærbare PC-er.
– Forskningen baserer seg på bruk av silisiumnitrid, en silisiumlegering, og vi er noen av de første i verden som forsker på dette materialet til bruk i batterier, sier Andersen.
Prosjektet, som har fått tilnavnet SiliconX, fokusere nå på å bringe det nye materialet til markedet. IFE har fått støtte fra Forskningsrådet gjennom FORNY2020-programmet, og det jobbes dessuten med å patentere nanoteknologien.

Som all annen batteriforskning er utviklingen fra forskning til kommersielt produkt lang og kostbar, også for Innolith. Det gjenstår mye arbeid før påstandene kan bevises. Ifølge selskapet skal utvikling og kommersialisering ta 3–5 år. Det finnes planer om et pilotanlegg i Tyskland, og Innolith ser deretter for seg at de skal inngå partnerskap med batteriprodusenter som skal benytte selskapets teknikk på lisens.

Man kan si at vi har funnet X-faktoren vi har lett etter, sier Hanne Flåten Andersen, avdelingsleder for batteriteknologi ved IFE
Man kan si at vi har funnet X-faktoren vi har lett etter, sier Hanne Flåten Andersen, avdelingsleder for batteriteknologi ved IFE

Kan gi fem ganger høyere kapasitet
Silisiumblandingen IFE forsker på kan bidra til elbiler med 1.000 kilometers rekkevidde og mobiltelefoner som ikke trenger å lades på flere dager.

Forskere har i mange år undersøkt mulighetene for å erstatte grafitt, som brukes i dagens bilbatterier, med silisium. Rent silisium har i teorien ti ganger høyere kapasitet enn grafitt, men mister kapasitet raskere.
– Silisiumlegeringen, som vi forsker på, gjør at kapasiteten holder seg stabilt høy over tid, selv om kapasiteten blir noe lavere enn med rent silisium. Silisiumlegeringen kan gi anode-siden av batteriet fem ganger høyere kapasitet enn grafitt. For hele batteriet kan materialet gi en kapasitetsøkning på 15-20 prosent, forklarer Andersen.

Testes ut i større skala Nå er IFE i dialog med flere aktører for å teste ut forskningsresultatet i større skala.
– Vi har testet at det fungerer i lab-skala med gode resultater. Nå skal vi teste det videre sammen med industripartnere for å se om det fungerer i deres industrielle prosesser. Selve produksjonen av materialet må oppskaleres, derfor er vi i dialog materialprodusenter så vel som batteriprodusenter for å se på muligheten for å få teknologien kommersialisert, sier Andersen som ikke ønsker å røpe hvilke selskaper IFE er i dialog med. Foreløpig er det uklart når teknologien vil nå forbrukermarkedet.

Avdelingsleder Hanne F. Andersen og forsker Marte O. Skare i IFEs silsiumproduksjonslab. IFE har utviklet og tester ulike teknologier for siliumproduksjon.
Avdelingsleder Hanne F. Andersen og forsker Marte O. Skare i IFEs silsiumproduksjonslab. IFE har utviklet og tester ulike teknologier for siliumproduksjon.

Innoliths nye batteri skal gi elbiler 100 mils rekkevidde

Forskerne tilknyttet det sveitsiske selskapet Innolith hevder å ha skapt verdens første ladbare batteri med 1000 Wh/kg – noe som skal kunne gi elbiler en rekkevidde på hundre mil.

Energitettheten på Innoliths batterier kan sammenlignes med Teslas battericelle 2170 til Model 3, som anses å ligge på 250 Wh/kg. Produktet er et litium-ionbatteri der de organiske komponentene i elektrolytten har blitt byttet ut med mer stabile ikke-organiske stoffer, som ikke er like utsatte for brann.

Et potensielt kvantesprang

Energitettheten kan sammenlignes med Teslas battericelle 2170 til Model 3 som anses å ligge på 250 Wh/kg – et tall som Elon Musk har til hensikt å presse til 330 Wh/kg.
Det tilsvarer rundt regnet fire ganger mer i forhold til dagens beste litium-ionbatterier. I grove trekk er det tre ganger mer enn det som generelt anses å være prognosen for neste forbedring innen litium-ionteknikken.

Reduserer brannrisikoen
Innoliths batteriteknologi baserer seg på å fjerne de organiske materialene og erstatter dem med ikke-organiske salt-lignende materialer, noe som resulterer i at man blir kvitt brannrisikoen i tillegg til de mest reaktive komponentene i systemet, det gjør det enklere å bygge ett batteri hvor man kan pakke inn store mengder energi uten at det blir ustabilt, ifølge nyteknik.se.

Langvarig prosess

Artikler i samme kategori

Sinusmagasinet er et magasin for elektrobransjen som utgis av Otra Norge AS