Framtidens Industri 1
B ATT ERIT EKNIK i ett och samma batterisystem. D
et är på så vis möjligt att dra nytta av fördelarna med natriumjonbatterier på samma gång som man kompenserar för batteriernas nuvarande begränsningar när det gäller energidensitet. Enligt Qisen Huang från företagets eget forskningsinstitut är tillverkningen av natriumjonbatterier kompatibel med den utrustning och de processer som används vid tillverkning av litiumjonbatterier. Han menar därför att det genom att ställa om produktionslinjerna snabbt går att komma upp i en hög produktionskapacitet. Svensk battericell Även det svenska företaget Altris satsar på natriumjonbatterier och har tillsammans med företaget LiFeSiZE, som precis som Altris är baserat i Uppsala, tagit fram en battericell som har likvärdig prestanda med litiumjonbatterier men är mycket mer miljömässigt hållbar. Altris, som grundades 2017, anser att säkra och miljövänliga batterier, utan giftiga eller dyra kemiska föreningar, är en förutsättning för en hållbar framtid. De har därför utvecklat en ny metod för att tillverka ett katodmaterial för natriumjonbatterier baserat på preussiskt vitt, som endast består av vanligt förekommande ämnen som järn, natrium från havsvatten, kväve från luften och kol från trä. Altris katodmaterial innehåller med andra ord inga konfliktmineraler, det finns inga geopolitiska inköpsproblem och det är mycket lätt att återvinna. Tack vare den energisnåla tillverkningsprocessen gör materialet dessutom att det blir möjligt att tillverka batterier till mycket lägre kostnad. Samtidigt påminner katodmaterialets prestanda om litiumjärnfosfat, som ofta används som katodmaterial i litiumjonbatterier. Den battericell som i juni 2021 presenterades av Altris och LiFeSiZE har därför, trots att den innehåller mer hållbara material och tillverkas på ett mer hållbart sätt, ungefär samma energidensitet och livslängd som litiumjonbatterier med en katod av litiumjärnfosfat. –Detta är teknik som skulle kunna revolutionera industrin, förbättra batteriernas hållbarhet och sänka tillverkningskostnaderna, säger Altris vd Adam Dahlquist. Hållbara komponenter För att skapa vad som enligt Altris och LiFeSiZE är den mest hållbara högpresterande battericell som tillverkats har utöver katodmaterialet även hållbarheten hos de andra komponenterna förbättrats drastiskt Den stora majoriteten av de batterier som används inom storskalig batterilagring är idag litiumjonbatterier, precis som de batterier som används i bland annat elbilar, laptops och mobiltelefoner. Det finns emellertid ett flertal företag som satsar på att utveckla nya typer av batterier, som är billigare att tillverka och har mindre miljöpåverkan. Foto: unSplASh jämfört med i litiumjonbatterier. Till exempel används i stället för grafit, som bryts i gruvor, ett hårt kolbaserat anodmaterial som görs av biomassa från antingen pappersindustrin eller kokosnötskal. Den icke-brandfarliga elektrolyten är fri från fluor och består av vanligt förekommande ämnen. Det bindemedel som används för anoden och katoden är biobaserat och den vattenlösliga ytbeläggningen eliminerar behovet av den giftiga kemiska föreningen NMP. Till skillnad från andra batterier tillför battericellen inte heller någon koldioxid till atmosfären när den återvinns. Altris och LiFeSiZE har både tagit fram en battericell på 300 milliamperetimmar, som genomgått mer än 100 laddningscykler, och en battericell på 800 milliamperetimmar, som fortfarande testas. Eftersom battericellerna lämpar sig väl för bland annat storskalig energilagring planeras efter att de optimerats även större battericeller på upp till 10 amperetimmar, med ännu högre energidensitet och en livslängd på mer än 500 laddningscykler. u Även om energidensiteten hos CATL:s natriumjonbatterier fortfarande är något lägre än hos litiumjonbatterier kan de laddas snabbt, samtidigt som de presterar väl vid låga temperaturer och kan integreras med litiumjonbatterier på ett effektivt sätt. illustrAtion: cAtl FRAMTIDENS INDUSTRI 6 2021 51