Natriumbatterier närmar sig litiumjonbatteriets kapacitet

Forskare vid Chalmers uppger sig ha höjt energikapaciteten för natriuminlagring ordentligt. Tio gånger, närmare bestämt. Enligt ett pressmeddelande har man använt sig av ett elektrodmaterial som heter janusgrafen i stället för grafit. Detta ska ha resulterat i att kapaciteten blev 332 milliamperetimmar per gram, i stället för omkring 35, som det i regel brukar vara när man använder grafit. Det visar enligt forskarna att man närmar sig värdet för litium i grafit. Resultatet ska även ha visat på hög stabilitet vid upp- och urladdning. – Det är riktigt spännande att se natriumjoninlagring med så hög kapacitet. Detta visar att det är möjligt att designa grafenskikt i en ordnad struktur som passar natriumjoner, vilket gör det jämförbart med grafit. Forskningen är fortfarande i ett tidigt skede, men resultaten är mycket lovande, säger professor Aleksandar Matic, vid Institutionen för fysik vid Chalmers, i pressmeddelandet. Natriumjonbatterier kan inte konkurrera med litiumjonceller med dagens teknik, fortsätter pressmeddelandet. En anledning är att den ena batteripoolen utgörs av grafit, staplade lager av grafen. De elektriskt laddade partiklarna, jonerna, rör sig in och ut mellan grafenskikten och lagrar energi. Natriumjoner är större än litiumjoner och beter sig även lite annorlunda. Det gör att de inte kan lagra energi på ett effektivt sätt i den grafitstruktur som finns i dagens litiumjonbatterier. – För att skapa ett bra interaktionsutrymme för natriumjonerna har vi lagt till en molekyl på ena sidan av varje grafenlager och därmed skapat ett nytt material av typen janusgrafen. När lagren staplas skapar molekylen ett avstånd mellan skikten, vilket resulterar i en betydligt högre kapacitet, säger forskaren Jinhua Sun, vid Institutionen för industri- och materialvetenskap vid Chalmers, i pressmeddelandet. Natriumjonbatterier ses som ett hållbart alternativ för att minska behovet av bristråvaror.