Nytt forskningsgenombrott kan leda till bättre elbilsbatterier
Forskare har upptäckt en mekanism bakom batteridegradering som kan bana väg för mer hållbara elfordon och påskynda övergången till förnybar energi.
Ett internationellt forskarteam lett av professor Michael Toney vid University of Colorado Boulder har avslöjat den underliggande orsaken till att litiumjonbatterier förlorar kapacitet över tid. Upptäckten som publicerades i den vetenskapliga tidskriften Science den 12 september kan potentiellt revolutionera utvecklingen av elbilsbatterier, enligt en artikel på University of Colorado Boulder.
Forskarna använde en kraftfull röntgenmaskin vid Argonne National Laboratory i Illinois för att studera batteriernas självurladdning. De upptäckte att vätgasmolekyler från batteriets elektrolyt tar upp platser på katoden där litiumjoner normalt binder. Detta minskar antalet platser för litiumjoner att binda till, vilket försvagar den elektriska strömmen och minskar batteriets kapacitet.
Med denna nya förståelse kan ingenjörer nu utforska olika sätt att förhindra självurladdningsprocessen. Möjliga lösningar inkluderar att belägga katoden med ett speciellt material för att blockera vätgasmolekyler eller att använda en annan typ av elektrolyt.
Upptäckten kan potentiellt leda till elbilsbatterier med längre livslängd och större räckvidd. För närvarande har de flesta elbilsbatterier en livslängd på 7-10 år innan de behöver bytas ut, och en typisk elbil i USA kan köra cirka 400 km på en laddning, vilket är ungefär 60% av räckvidden för en bensindriven bil.
Forskningen adresserar även hållbarhetsfrågor kring batteriproduktion. Ingenjörer har länge arbetat på att designa litiumjonbatterier utan kobolt, ett sällsynt och dyrt mineral vars utvinning har kopplats till allvarliga miljö- och människorättsproblem.
Genom att minska beroendet av kobolt kan batteritillverkningen bli både mer etisk och kostnadseffektiv, vilket i sin tur kan göra elbilar mer tillgängliga för en bredare konsumentgrupp.
