Genombrott för “masslöst” batteri vid Chalmers

Forskare vid Chalmers tekniska högskola har utvecklat ett strukturellt batteri som presterar tio gånger bättre än tidigare versioner. Batteriet använder kolfiber som ledare och bärande material, vilket gör det möjligt att lagra energi och samtidigt stödja strukturen i exempelvis elfordon.

Tekniken kallas “masslös” energilagring eftersom batteriets vikt i praktiken försvinner när det blir en del av konstruktionen.

Dagens elbilar bär på stora batterier som inte bidrar till fordonets struktur, men ett strukturellt batteri kan förändra detta genom att vara både kraftkälla och en del av fordonskroppen.

– Tidigare försök att tillverka strukturella batterier har resulterat i antingen goda mekaniska egenskaper eller bra elektriska egenskaper, men här har vi lyckats skapa ett batteri med konkurrenskraftig energilagring och styvhet, förklarar Leif Asp, professor vid Chalmers och ledare för projektet.

Batteriet har en energidensitet på 24 Wh/kg, vilket är cirka 20 procent av kapaciteten hos vanliga litiumjonbatterier. Dock väger fordon med strukturella batterier mycket mindre, vilket innebär att de kräver mindre energi för att köras. Dessutom erbjuder batteriets lägre energitäthet ökad säkerhet. Den nuvarande modellen har en styvhet på 25 GPa, vilket gör den jämförbar med många byggmaterial.

Chalmers forskare arbetar nu vidare med ett nytt projekt, finansierat av den svenska rymdmyndigheten, där målet är att öka batteriets prestanda ytterligare.

– Nästa generation strukturella batterier har en enorm potential. Det är fullt möjligt att tillverka smartphones, laptops och elcyklar som väger hälften så mycket som idag, säger Leif Asp.

Målet är att uppnå en energidensitet på 75 Wh/kg och en styvhet på 75 GPa, vilket skulle göra batteriet lika starkt som aluminium men betydligt lättare.

Asp ser även potential för denna teknik i framtidens elbilar, flygplan och satelliter.

– Vi är egentligen bara begränsade av vår fantasi. Det finns ett enormt intresse för dessa lätta, multifunktionella material, avslutar han.