Algbatteriet laddar på 10 sekunder

Vad får du om du blandar cellulosa från alger, ledande polymerer och saltvatten? Svar: ett snabbt lågprisbatteri. Tekniken har utvecklats av en forskargrupp vid Ångströmslaboratoriet i Uppsala. Att ladda upp deras prototyp tar endast 10 sekunder.

– Vi känner inte till något annat cellulosapolymer-batteri som laddar så snabbt, säger doktorand Gustav Nyström.

Många forskare runt om i världen försöker utveckla batterier av cellulosa och polymerer. Men de långa laddningstiderna har hittills varit en stötesten. En orsak är att skikten av ledande polymer, där energin lagras, är för tjocka. Då tar det tid att fylla dem med joner när batteriet laddas.

Det problemet har Uppsalaforskarna löst genom att belägga individuella cellulosafibrer med 50 nanometers tunna lager av den ledande polymeren polypyrrol. Ett så tunt lager går snabbt att fylla.

Cellulosan kommer från en alg, vilket är unikt i batterier. Den heter grönslick och har en speciell nanostruktur, som ger fibern en extremt stor ytarea. Finessen med den stora ytan är att många joner kan lagras. Därmed blir laddningskapaciteten stor.

Som elektrolyt används vanligt saltvatten i ett filterpapper. Batteriet är dessutom lätt att tillverka.

– Det är väldigt, väldigt enkelt. Man kan nästan göra det hemma i köket, säger forskningsledare Maria Strømme, som är professor i nanoteknik.

Efter 100 laddningar har den första prototypen tappat 6 procent av sin kapacitet.

– För vissa tillämpningar räcker det inte, men för andra är det tillräckligt. Vi har redan nu sett att vi kan minska förlusterna avsevärt genom inkapsling och smart val av kontaktering, säger Maria Strømme.

Mycket utvecklingsarbete kvarstår innan den nya batteritekniken kan nå marknaden. Till att börja med ska forskargruppen välja vilken tillämpning batteriet ska optimeras för. Förpackningar eller textilier med inbyggd elektronik är två möjliga exempel.

Innovationen har publicerats i den ansedda vetenskapliga tidskriften Nano Letters.