Professor Grant Norton og studenten David Mackay ved Washington State University viser fram Li-ion-basert knappbatterier med tinnbasert anode. (Bilde: WSU Photo Services.)

Lover tredobling av batterikapasiteten

Ny teknologi kan komme i salg allerede neste år.

Washington State University kunngjorde nylig at forskere ved universitetet har utviklet en ny teknologi som kan gi oppladbare litium-ion-batterier (Li-ion) med nærmere tre ganger så høy energikapasitet som tilsvarende batterier med dagens teknologi. Litium-ion-batterier brukes i blant annet mobiltelefoner og bærbare pc-er.

Den nyutviklede teknologien skal også føre til at batteriene kan lades opp raskere enn dagens batterier, og at de tåler og bli ladet opp mange flere ganger før de må byttes ut.

Forskergruppen ved universitet ledes av Grant Norton, professor ved universitetets School of Mechanical and Materials Engineering. Gruppen regner med at teknologien vil kunne komme på markedet innen ett år.

Oppladbare Li-ion-batterier består av to elektroder, en katode og en anode. Når batteriet lades, flyttes litium-ioner fra katoden til anoden. Det er altså anoden som lagrer energien i batteriet. Når batteriet brukes, flyttes litium-ionene tilbake til katoden igjen.

Det de amerikanske forskerne blant annet har gjort, er å lage en anode av tinn, i stedet for grafitt (karbon) som brukes i dag. Dette ble gjort i forbindelse med et forsøk på å løse et helt annet problem.

«Whiskers»

Forskerne nevner spesifikt bruksområder som mobiltelefoner og bærbare pc-er, selv om batteriene som er avbildet i pressemeldingen til Washington State University er knappbatterier.
Forskerne nevner spesifikt bruksområder som mobiltelefoner og bærbare pc-er, selv om batteriene som er avbildet i pressemeldingen til Washington State University er knappbatterier. Bilde: WSU Photo Services

For et drøyt år siden jobben Norton og medforskernen Uttara Sahaym med et prosjekt som dreide seg om å unngå et fenomen som kalles for «tin whiskers», hvor opptil 10 millimeters lange tråder med tinn gror fram på overflaten av tinnbelagt elektronikk. Ifølge Washington State University er dette et ganske kjedelig problem innen mikroelektronikk, siden trådene kan føre til kortslutning. Det skal ha blitt forsket på disse trådene i mer enn 60 år, uten at man har greid å unngå dem helt.

I stedet for å forsøke å bli kvitt trådene, har Norton og hans forskergruppe snudd problemet på hodet. De har forsøkt å kontrollere veksten i stedet. Ved hjelp av dette arbeidet har de greid å utvikle en tinn-basert anode for batterier.

Forskerne har utviklet en metode for å få tinn-baserte «nanonåler» til å gro direkte på en kobberfolie. Dette oppnås ved hjelp av en standard galvaniseringsprosess, noe som også skal føre til at tinn-anodene vil koste mindre enn vanlige grafittanoder. Forskerne har søkt om patent på metoden. Sluttresultatet skal være batterier med samme formfaktorer som i dag, men med langt bedre egenskaper.

    Les også:

Til toppen