Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
© I Manke / HZB Germany Teknik | 10 maj 2022

Nytt forskningssamarbete ska lösa utmaningarna med solid state-batterier

Batterier är just nu så hett som ett ämne kan bli. Det satsas högt och lågt inom hela kedjan, från materialforskning till tillverkning och slutligen återvinning. Batterierna ses också som avgörande för att uppnå ett fossilfritt och klimatneutralt samhälle.

Solid-state-batterier har beskrivits som framtiden inom batteriteknik – dock så krävs det ytterligare forskning. Ett nytt internationellt forskningsprojekt, under namnet ANISSA (Advanced Neutron Imaging for Solid-State Batteries in Action), siktar på att bidra till utvecklingen av teknologin, genom att studera nya batterimaterial. det framgår av ett pressmeddelande.

Precis som alla annan teknologi kräver vi allt mer av den. Vi vill ha all snabbare, bättre och mer kraftfullt. Och samma kvar ställs även på batterier – morgondagens batterier behöver kunna lagra mer energi, laddas snabbare och vara säkrare än dagens litiumjonbatterier.

Solid state-batterier är förvisso också litiumbaserade, men har en anod av ren litiummetall och en fast elektrolyt istället för flytande. Dessa batterier sägs ha har potentialen att fördubbla lagringskapaciteten samtidigt som säkerheten förbättras. Men det finns en del funktionella utmaningar behöver lösas innan storskalig produktion kan börja.

I projektet ANISSA  kommer forskare från universiteten i Uppsala och Lund samt Münster i Tyskland, att samarbeta med forskningsanläggningarna Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) och European Spallation Source (ESS) inom studier av nya batterimaterial och optimering av solid state-batterier.

– Jag har höga förväntningar på det här projektet, där vi med kompletterande expertiser går samman för att utveckla verktyg för ESS och framtidens batterier, säger Kristina Edström, Professor i oorganisk kemi på Uppsala universitet, och koordinator för det europeiska forskningsinitiativet Battery 2030+, i pressmeddelandet.

Forskningsprojektet kommer att löpa under fyra år och har beviljats 1,9 miljoner euro i forskningsanslag från Röntgen-Ångström Cluster (RÅC), ett tysk-svenskt forskningssamarbete inom materialvetenskap.

Enligt pressmeddelandet kommer ANISSA att kombinera neutron- och röntgenavbildning; två experimentella tekniker som beskrivs som kompletterande och mycket lämpliga för batteriforskning, men som sällan tidigare använts för ändamålet. Man säger att vid batteristudier kan en del av röntgenavbildningens begränsningar övervinnas med neutronavbildning, främst på grund av den höga känsligheten för litium.

– Den unika kombinationen av röntgen- och neutrontomografi ger helt nya insikter om förhållandet mellan materialets 3D-struktur och 3D-distribution av litium, vilket gör att vi bättre kan förstå exakt hur batterimaterialets struktur påverkar litiumtransport och lagring, säger Ingo Manke, chef för Imaging Group på HZB i pressmeddelandet.

Detta menar man möjliggör utveckling och förbättring av nya material för solid state-batterier. Projektet kommer att inskaffa en bärbar röntgenkälla för avbildning i hög upplösning, som inledningsvis kommer att användas för forskning vid neutronkällor i drift och senare installeras i ESS avbildningsinstrument ODIN. 

Annons
Annons
2022-09-29 15:24 V20.8.40-1