Nordisk Energi 1
BATTERITEKNIK Den stora majoriteten av de batteri
er som används inom storskalig batterilagring är idag litiumjonbatterier, precis som de batterier som används i bland annat elbilar, laptops och mobiltelefoner. Det fi nns emellertid ett fl ertal företag som satsar på att utveckla nya typer av batterier, som är billigare att tillverka och har mindre miljöpåverkan. Foto: Unsplash av natriumjonbatterier i stor skala. En fl askhals i kommersialiseringen av natriumjonbatterier har länge varit att natriumjoner jämfört med litiumjoner har större volym och därför ställer högre krav på de elektrodmaterial som används. Efter många års forskning har CATL valt att som katodmaterial använda pigmentet preussiskt vitt, med en inre struktur som ordnats om genom att elektronerna fl yttats. De har också utvecklat ett hårt kolmaterial med en unik porös struktur, som när det används som anodmaterial gör det möjligt att lagra stora mängder natriumjoner och samtidigt låta dem röra sig snabbt. Dessutom tillåter materialen ett stort antal laddningscykler. Första generationen CATL:s första generation natriumjonbatterier har tack vare de innovationer som företaget gjort en rad fördelar. Bland annat har de en hög energidensitet, som nästan kan mäta sig med energidensiteten hos litiumjonbatterier och som förväntas kunna höjas ytterligare Nordisk Energi 5 2021 innan den storskaliga produktionen inleds. De kan också laddas snabbt och det tar vid rumstemperatur inte mer än 15 minuter att ladda batteriet till 80 procent av den totala lagringskapaciteten. Dessutom har de utmärkt termisk stabilitet och presterar väl vid låga temperaturer. Det innebär till exempel att självurladdningen är liten även vid minus 20 grader Celsius. Batterierna kan därför med fördel användas i elbilar och anpassas för olika typer av energilagring, särskilt i områden där det är väldigt kallt. Batterierna kan även integreras med litiumjonbatterier på ett eff ektivt sätt och CATL har tagit fram en lösning som gör det möjligt att kombinera natriumjonbatterier och litiumjonbatterier i olika proportioner i ett och samma batterisystem. Det 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. ➛ 51