Tjockare elektroder ger batterier 15 procent mer energi vid samma vikt

Ett konsortium under ledning av Fraunhofer-institutet för solenergisystem (Fraunhofer ISE) offentliggjorde på onsdagen ett tekniskt framsteg för uppladdningsbara batterier. Genom att konstruera om battericellernas inre struktur har forskarna lyckats öka mängden lagrad energi med mellan 10 och 15 procent. Konceptet har validerats i prototyper av så kallade påsceller för litiumjonbatterier och fungerar även med natriumjon- och zinkjonteknik.

I en vanlig battericell består elektroderna – anoden och katoden – av tunna lager av aktivt material som varvas med metallfolier som fungerar som strömsamlare. Strömsamlarna leder elektricitet men lagrar ingen energi själva. Forskarlaget, under ledning av Dr. Oliver Fitz, har lyckats öka elektrodskiktens tjocklek från standardmåttet på 100 till 200 mikrometer upp till 800 mikrometer. När varje enskilt lager blir mer än tre gånger tjockare behövs betydligt färre passiva strömsamlare inuti cellen, vilket frigör utrymme och vikt för aktivt energilagrande material.

Utöver den ökade kapaciteten innebär den nya tillverkningsmetoden miljömässiga fördelar. Elektroderna tillverkas helt utan giftiga lösningsmedel och utan PFAS, de svårnedbrytbara ämnen som ofta kallas evighetskemikalier. Eftersom produktionsprocessen är mindre komplex och kräver mindre energi än traditionell våtbeläggning bedömer institutet att även investerings- och driftskostnaderna minskar, vilket sänker tröskeln för europeiska tillverkare att etablera egen batteriproduktion.