About / Advertise
Genom att göra anoden till litium-jonbatterier av kiseltrådar i nanostorlek har amerikanska Amprius lyckats öka energitätheten med 40 procent. Målet är en fördubbling, men då krävs också en bättre katod.
När ett litium-jonbatteri laddas flyttas litiumjoner från katoden till anoden, medan elektroner flödar genom den yttre kretsen. Vid urladdning reverseras processen. Energitätheten ökar ju mer litium som anoden kan ta upp, vilket är anledningen till att en rad forskare letar alternativ till dagens grafitanoder.Kisel är lockande som anodmaterial eftersom det kan ta upp mycket mer litium än kol, i teorin uppemot tio gånger mer. Men kisel är ömtåligt och tenderar att svälla och gå sönder efter första laddningen.
Det kaliforniska företaget Amprius har löst problemet genom att utveckla en katod gjord av kiselnanotrådar. Trådarna är sammanvävda i en matta som är flexibel nog att klara påfrestningarna vid upp- och urladdning. Dessutom har nanotrådarna mycket stor yta där de kan reagera med litiumjonerna.
Grundaren Yi Cui, tillika professor i materialteknik på Stanford University, har demonstrerat tekniken för tidningen Technology Review. Han berättar för tidningen att produktionsprocessen är relativt enkel och lätt att skala upp till industriella ändamål.
Företaget har som mål att få fram batterier som låter bilar köra upp till 300 kilometer på en laddning, och batterier som efter fyra timmars laddning kan driva en bärbar dator i sju timmar.
Riktigt där är man dock inte ännu. Någon katod som matchar den nyutvecklade anoden finns inte. De provexemplar man tagit fram kompenserar detta genom att använda tjocka katoder och tunna anoder. Jämfört med konventionella litium-jonbatterier av liknande storlek klarar provexemplaren 40 procent mer laddning. Om målet med fördubblad kapacitet ska nås så krävs även ett nytt katodmaterial, konstaterar Technology Review.
