Självhelande ”Sandwich” EV-batteri syftar till att bota ångest i området

• Ett projekt i Europa syftar till att skapa ett batteri som är miljövänligt och energitätt.
• Forskare har enligt uppgift utvecklat ett ”superlim” som upprätthåller strukturen för ett förpackning även efter skador.
• Kemin inkluderar speciella katoder och anoder och en ny typ av elektrolyt som skyddar dem båda.

Det finns ingen lösning i en storlek för elektriska batterier. Batteristorlekar skiljer sig åt mellan fordonskategorier och i många fall varierar deras kemister också. För batteritillverkare förblir målen desamma: mer energitäthet, snabbare laddning, kostnadseffektivitet och bättre säkerhet. Men sättet att komma dit fortsätter att förändras. Batteriforskare i Europa säger att ett sätt att uppnå dessa mål är ett ”självreparat” -paket som också är miljövänligt.

Den norska forskningsorganisationen Sintef-även känd som Foundation for Industrial and Technical Research-experimenterad med ett batteri som det hävdar är mer stabilt än traditionella litiumjonpaket och kan leverera bättre körområde med en längre livslängd. Det liknade detta batteri med en ”smörgås”, med katoden på toppen, anoden längst ner och separatorer och bindemedel däremellan. Denna analogi kan vara sant för alla batterier, men här är varför den här är annorlunda.

Katoden använder enligt uppgift litium-nickel-manganesiska oxid, som tydligen är koboltfri och innehåller mindre nickel och mindre litium än traditionella EV-batterier. Denna kemi ger en högre genomsnittlig spänning, vilket bör förbättra laddningstider och prestanda. Det packar också mer energi i en mindre volym, berättade Sintef Scientist Nils Peter Wagner till British Publication Teknisk Xplore.

Anoden är å andra sidan tillverkad av en kiselgrafitkomposit. Batteriföretag undersöker alltmer kiselanoder när de tar bort ineffektiviteten hos en grafit-tung anod. Flera amerikanska batteristartar, inklusive Amprius, Group14 och Sila Nanotechnologies undersöker kiselanoder. Nackdelen är att kiselanoder tenderar att svälla under laddnings- och urladdningscyklerna. Men det problemet löses med grafitkompositen, som ger anodstyrkan och stabiliteten.

Det finns också ett ”superlim” som enligt uppgift reparerar mindre skador på cellerna, besläktade med ett självtätande bildäck. Det kommer i form av speciella bindemedel och separatorer som håller batteristrukturen ihop. Enkelt uttryckt är ett bindemedel ett material som håller aktiva partiklar i ett batteri tillsammans, medan en separator förhindrar kortkretsar, vilket säkerställer att katoden och anoden inte kommer i kontakt. Utvecklingen av den första generationens prototypelektrolyt med dessa material är redan fullständig och nu är fokus på andra generationens celler, enligt Sintef.

Foto av: Insideevs

Det ultimata steget är att ta reda på hur man kan föra denna teknik till marknaden, med planer som enligt uppgift pågår för att skala upp produktionen. Det är en sak att förnya sig i ett labb, men att tillämpa all den utvecklingen på en praktisk, massproducerad produkt är en annan utmaning helt. Vi har sett många batterikemi genombrott under de senaste åren, men få har gjort det till den verkliga världen.

Som Bob Lee sa president och Chief Strategy Officer för LG Energy Solution i Nordamerika i Autolinnätverk Podcast, ”Tillverkning är tekniken. Försöker producera [batteries] I höga volymer över stora ytor på ett enhetligt sätt är det tricket. ”

Har ett tips? Kontakta författaren: Suvrat.kothari@insidees.com