About / Advertise
Dubbel kapacitet
på litiumjonbatteri år 2012
År 2012 finns litiumjonbatterier med 40 procent högre energitäthet på marknaden. Det lovar amerikanska batteriuppstickaren Amprius. Nyckeln är en anod av kisel i nanotrådar.
Elektroniktidningen skrev om företagets teknik i november. Nu säger företaget till tidningen Technology Review att det har flera ledande konsumentelektroniktillverkare som partners och räknar med att kunna sätta batterier på marknaden tidigt 2012.
När ett litiumjonbatteri laddas flyttas litiumjoner från katoden till anoden, och vid urladdning sker det omvända. Ju mer litium anoden kan absorbera, desto mer energi kan batteriet lagra. Trots 30 års forskning har inget vettigt alternativ till grafitanoder kommit fram, vilket är ett skäl till att litiumjonbatterier i snitt bara ökat sin laddningsförmåga med i snitt 7 procent om året.
Mer energi per kilogram i litiumjonbatterier kan användas till att ge elbilar längre räckvidd och lägre vikt. Och till att krympa eller ge längre batteritid åt bärbar elektronik som datorer och mobiltelefoner.
Amprius säger sig ha fått fram en fungerande anod i kisel, vilket varit något av en våt dröm för batteriforskare. Kisel kan i teorin absorbera tio gånger mer litium än grafit, men de kiselanoder som tagits fram hittills har haft problem med sprickor, deformationer och ostyrbara urladdningar.
Företaget är grundat på resultat från Stanfordforskaren Yi Cui, som redan 2007 visade hur en kiselfilm med nanostrukturer kunde laddas med litium utan mekaniska problem. Sedan dess har han och företaget förfinat tekniken, och ifjol kunde företaget presentera en kiselkatod.
Nu har man även fått fram en anod, där man använder metallförstärkta vertikala matriser av nanotrådar till anoderna. Dessa trådar kan klara viss deformation utan att gå sönder, och resultatet är enligt företaget anoder som kan få tre gånger högre energitäthet än konventionella kolanoder.
Företaget har tagit fram prototypbatterier som har testats i 250 laddcykler och då visat sig kunna lagra dubbelt så mycket energi som konventionella litiumjonbatterier. Främsta målgruppen är batterier för elbilar, och företaget vd Kang Sun säger till Technology Review att han hoppas kunna offentliggöra samarbete med ett antal biltillverkare de närmaste månaderna.
Amprius har dock hittills en kostnadsnackdel, då vakuumdepositionstekniken som används är dyrare än konventionell produktionsteknik. Företaget hoppas dock att den ökade laddningsförmågan ska kompensera för den ökade kostnaden, och att på sikt även pressa sina produktionskostnader till samma nivå som dagens litiumjonbatterier.
