Så skadas varma bilbatterier

2014-11-05 12:54  
Strukturen på nanopartiklar med olika laddning förändras allt mer när temperaturen ökar. Bilden är tagen med transmissionselektronmikroskop.

Litiumjonbatteriers atomstruktur förstörs vid höga temperaturer. Det visar amerikanska och koreanska forskare.

Varje gång elbilens batteri laddas upp och ur så rusar litiumjoner fram och tillbaka mellan anod och katod. Den ständiga jonvandringen ger upphov till minimala skador som får batteriet att tappa prestanda och i värsta fall haverera med tiden. Exakt hur processen ser ut är okänt, och forskare runt om i världen försöker få bättre insyn i batterikemins innersta.

Nu presenterar forskare vid amerikanska Brookhaven National Laboratory och Korea Institute of Science and Technology (KIST) nya rön. De kan visa hur litiumbatteriets enhetliga kristallstruktur bryts sönder vid varje cykel av upp- och urladdning. Hög värme förvärrar nedbrytningen.

Undersökningarna gjordes vid temperaturer på upp till 500 grader C med hjälp av olika metoder, exempelvis transmissionselektronmikroskopi (TEM) samt en kombination av röntgendiffraktion och spektroskopi. Det visade sig att jonvandringen förstör kristallstrukturen vilket får syre att läcka från materialet i allt snabbare takt. Syret kan dels skada batteriet, dels förvärra riskerna om det skulle uppstå en brand.

De testade litumjonbatterierna var av typen NCA, vilket innebär att katoden innehåller nickel, kobolt och aluminium. Forskarna hoppas att de nya rönen ska leda till bättre batterier på sikt, kanske med hjälp av nanobeläggningar som kan stärka katodmaterialets strukturer. Resultaten har publicerats i tre veteskapliga artiklar i tidsskrifterna Chemistry of Materials och Applied Materials.
 


Följ Ny Teknik på Facebook!

Charlotta von Schultz

Mer om: Bilbatteri

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt