Framtidens Industri 1
F ORSKNING Världens första återuppladdnings Tänk
dig hela tio- eller tjugovåningshus som lagrar energi som i ett gigantiskt batteri. Denna vision mycket väl kan bli verklighet då forskare på Chalmers lyckats med något unikt – att utveckla ett återuppladdningsbart cementbaserat batteri. Foto: Yen StrandqviSt/ChalmerS Av JoHn HArdwiCk T änk dig hela tio- eller tjugovåningshus som lagrar energi som i ett gigantiskt batteri. Denna vision mycket väl kan bli verklighet då forskare på Chalmers lyckats med något unikt – att utveckla ett återuppladdningsbart cementbaserat batteri. Det ständigt växande behovet av hållbara byggmaterial innebär stora utmaningar för vetenskapen. Forskaren Emma Zhang anslöt till Chalmers och professor Luping Tangs jakt på framtidens byggnadsmaterial som doktorand. Efter många års samarbete har de nu lyckats att utveckla världens första återuppladdningsbara cementbaserade batteri. Konceptet för batteriet utgörs av en cementbaserad mix där kolfiber blandats i för att ge ledningsförmåga och böjhållfasthet. Inbäddat i mixen ligger en metallpläterad kolfiberväv: järnpläterad i anodlagret och nickelpläterad i katodlagret. Prototypen är ett resultat av omfattande experiment- och testarbete. – Resultat från tidigare publicerade studier kring teknik för cementbaserade 14 batterier har visat på väldigt låg batterieffekt, så vi insåg att vi behövde tänka utanför boxen. Konceptet vi utvecklat – som också är återuppladdningsbart – har aldrig tidigare prövats. Men vi har nu en metod som fungerar väl i labbskala, berättar Emma Zhang. Luping Tang och Emma Zhangs forskning har resulterat i ett återuppladdningsbart cementbaserat batteri med en genomsnittlig energitäthet på 7 wattimmar per kvadratmeter (eller 0.8 wattimme per liter). Måttet energitäthet används för att beskriva kapaciteten, och försiktiga uppskattningar av prestandan tyder på en tiofaldig förbättring mot tidigare försök att utveckla liknande koncept. Energitätheten är dock låg jämfört med dagens kommersiella batterier – men med fördelen att det kan användas i mycket stora volymer i byggda strukturer. Lagring av energi – en nyckel i energikrisen Att batteriet är återuppladdningsbart är dess främsta fördel. Möjliga användningsFRAMTIDENS INDUSTRI 4 2021 Forskarnas batteriprototyp som beskrivet i studien. Foto: CHAlmers