Forskaren om Samsungs batterikliv: ”Bra ingenjörskonst”

2020-04-27 06:00  

I slutet av april publicerade Samsung forskning kring ett batteri med fast elektrolyt som kan ge elbilar 80 mils räckvidd. Och även om en eventuell kommersialisering ligger i framtiden så är resultatet viktigt. ”Det här är framför allt bra ingenjörskonst”, säger Daniel Brandell på Uppsala universitet.

Forskningen kring batteriutveckling går snabbt. Och världen över rapporteras det om olika framsteg. Tidigare i år publicerade forskare på Samsung en studie kring batterier med fastfas-elektrolyt i Nature Energy och det är undersökningar som enligt Daniel Brandell, professor i materialkemi vid Uppsala universitet, är viktiga.

– Konceptuellt är det inte nytt och de är inte heller först med vad man kallar anodlösa batterier. Det som gör det här intressant är att det är bra batteridata i det som är publicerat, säger han.

Daniel Brandell säger att studien är ett bra bidrag som visar på hur man flyttar fram fältet inom forskningen.

Läs mer: VW: Därför är prestanda viktigt för laddhybrider

– Prototypbatteriet har en energidensitet på 900 Wh/l vilket inte är uppseendeväckande högt då dagens litiumjonbatterier ligger på 700 Wh/l. Och visst kan man tycka att det borde ha kunnat vara ännu bättre, men de har gjort ett välfungerande batteri. Även om det finns forskning där man påvisar högre energidensitet så är det bara en parameter av många viktiga. Det finns inget jätteintresse för batterier med hög densitet, men som bara fungerar i 20 cykler.

”En konventionell katod”

Rent designmässigt har Samsung-forskarna använt sig av en katod med högt nickelinnehåll, en sulfid-elektrolyt och en anod med ett tunt skikt av en silver-kol-komposit. Och av dessa byggstenar är det just den senare som enligt Uppsalaprofessorn är det nya.

– En nickel-rik katod betyder egentligen en konventionell katod med extra mycket nickel. Det är inget konstigt och är något som även Northvolt siktar på. Även den sulfidbaserade elektrolyten är ingen nyhet. Det som går utanför det konventionella är silver-kol-kompositen som man har pläterat litiumet med. De säger att de med detta får till en jämnare deponering och att litiumet löser upp sig på ett bra sätt. Det här innebär att de då kan undvika dendritproblematiken.

Läs mer: Så mycket effektivare läser deras ai av batteriets hälsa

Men även om studien påvisar ett fungerande prototypbatteri, innebär det troligtvis inte att vi kan få se batteriet i den utlovade 80-mils-elbilen inom en snar framtid.

– Det är alltid vanskligt att säga något om att kommersialisera. Just det här konceptet kanske går att sälja snabbt, men som jag ser det så är det ett dyrt batteri. Det finns ju fordon med batterier som har fastfas-elektrolyt, men det är ett jättelitet segment, säger Daniel Brandell.

”Stort intresse”

Dock går utvecklingen av tekniken snabbt och ett tecken på att vi närmar oss bredare kommersiella produkter är att fokus inom forskning har ändrats något.

– Området har fått ett stort intresse på senare tid, och från att ha fokuserat på främst elektrolyten har forskningen blivit mer teknisk. Nu implementerar man dessa material i celler och ser vad som händer och vi ser att man går från en enskild komponent till ett större system. Sen tycker jag även att det har blivit ett större fokus på kompositer med polymerer. Den stora vinsten med batterier med fastfas-elektrolyter är att man tar bort den brandfarliga komponenten, vilket är viktigare ju större batterierna är. Och tittar man på applikationer som tung transport och shipping så är det här en otroligt viktig parameter.

I Sverige har man länge forskat på batterier, något som enligt Daniel Brandell avspeglas i hur långt framme svenska lärosäten ligger. Detta i kombination med att Northvolt startar cellproduktion borgar för att vi även framgent kommer att hålla uppe kompetensen.

Läs mer: Därför satsar AB Volvo till sist på bränsleceller

– Tittar man på publikationsstatistik så är svenska lärosäten representerade bland de bästa. Vi har ju även en svensk forskare, Kristina Edström som leder och koordinerar hela Europas batteriforskning.

Och hur viktigt är då Northvolts satsning?

– Det är ytterst viktigt att det finns cellproduktion i Sverige. Vi kommer att få se större produktion på global skala, här behöver Sverige vara med. Det är även viktigt för svenska fordonstillverkare att vi har lokal produktion, men även för forskningen som då får en naturlig industriell partner. Lämnar man det här åt de asiatiska länderna så kommer de asiatiska biltillverkarna att få överhanden, säger Daniel Brandell.

Felix Björklund

Mer om: Elbilar Batterier

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