About / Advertise
Ett laddbart zink–lignin-batteri med elektrolyt av kaliumakrylbaserat salt (WiPSE) har testats av Linköpingsforskare. De har kommit fram till att det är billigt och miljövänligt och kanske kan användas för att lagra solel i låginkomstländer.
Batteriet är stabilt och kan användas över 8000 gånger men ändå bibehålla sin prestanda till cirka 80 procent. Dessutom kan batteriet hålla sin laddning i cirka en vecka vilket är betydligt längre än andra liknande zinkbaserade batterier som laddas ur på endast några timmar.
– Räknar du på kostnaden per användningscykel blir det ett extremt billigt batteri jämför med litiumjon- eller blybatterier, säger Ziyauddin Khan, forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Liu och till höger på bilden ovan.
Energitätheten motsvarar blybatterier, men zink och lignin är billiga och miljömässigt hållbara. Batteriet finns i en knappcellsprototyp, men ska kunna skalas upp till storleken av ett bilbatteri. För massproduktion krävs att ett företag tar över.
Visionen är att batteriet ska kunna användas i länder där tillgången på elektricitet är begränsad.
– Solceller har blivit relativt billigt och många människor i låginkomstländer har dem. Men vid ekvatorn går solen ner klockan sex och då tar elektriciteten slut. Även om vår batteriteknik har något lägre prestanda än dyra litiumjonbatterier hoppas vi att den på sikt ska kunna erbjuda en lösning för de hushållen och företagen, säger Reverant Crispin, professor i organisk elektronik vid Linköpings universitet och till vänster på bilden ovan.
Batteriet har utvecklats av en forskargrupp vid Linköpings universitets laboratorium för organisk elektronik tillsammans med forskare vid Karlstads universitet och Chalmers. Bevisen för dess kvaliteter är publicerade i en artikel i tidskriften Energy & Environmental Materials.
Batterier baserade på zink finns idag främst som engångsbatterier. Men de förutspås komma att komplettera och i vissa fall ersätta litiumjonbatterier på sikt.
– Litiumjonbatterier är bra när de hanteras rätt. Men de kan vara explosiva, de är krångliga att återvinna och en del av utvinningen av vissa ämnen som kobolt är väldigt problematisk ur både miljö- och humanrättsynpunkt, säger Ziyauddin Khan.
Problemen med zinkbatterier har varit dålig beständighet då zink reagerar med vattnet i batteriets elektrolytlösning. Reaktionen leder till utveckling av vätgas och att zinken får en annorlunda struktur, något som gör batteriet i princip obrukbart.
För att stabilisera zinken använder forskarna en elektrolyt med kaliumakrylbaserat salt (WiPSE).
Linköpingsforskarna har kunnat visa är att när WiPSE används i ett batteri med zink och lignin blir stabiliteten väldigt hög.
Alla bilder: Thor Balkhed
