Ny metod från Chalmers för tillverkning av snabbladdande batterier

Nyligen visade forskare på Chalmers på en ny metod som gör det både enklare och billigare att återvinna batterier.

Nu presenteras ytterligare en ny metod för batterier som den här gången innebär en förbättrad tillverkning av superkondensatorer.

De kan precis som ett batteri lagra energi, men har lägre energidensitet. Fördelen är däremot att superkondensatorer kan frigöra och lagra energi snabbare. För ett elbilsbatteri vardagen innebär det möjligheten att kunna ladda betydligt snabbare än idag och med liten inverkan på dess prestanda även efter tusentals laddcykler.

Genom att kombinera superkondensatorer med ett vanligt batteri kan det förlänga dess livslängd med upp till fyra gånger.

Att det inte redan sker beror på storleken. Dagens superkondensatorer skulle behöva vara lika stora som batteriet själv, vilket gör tekniken opraktiskt för till exempel en elbil.

Forskarna vid Chalmers arbetar därför med att utveckla så kallade mikrosuperkondensatorer som går att integrera direkt på de systemkretsar som styr elektroniken.

Tekniken för det finns och utmaningen ligger i att optimera själva produktionen.

– När man pratar om nya teknologier är det lätt att glömma bort hur viktig tillverkningsmetoden är för att de ska kunna produceras industriellt och komma samhället till nytta. Vi har utvecklat metoder som med säkerhet fungerar i verklig produktion, säger Agin Vyas som är doktorand vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap på Chalmers.

Tillsammans med sina kollegor visar han i en vetenskaplig artikel hur mikrosuperkondensatorer kan integreras i den vanligaste process som används vid tillverkning av systemkretsar. Tekniken ska även kunna anpassas för olika typer av användning genom att använda upp till tio olika material.

– Genom att använda så kallad spinnbeläggning, som är en hörnsten i många tillverkningsprocesser, kan vi välja elektrodmaterial. Vi visar också att användning av alkylaminokedjor i reducerad grafenoxid leder till en högre laddnings- och lagringskapacitet, säger Agin Vyas.

I praktiken innebär det att tekniken kan användas till att tillverka elbilsbatterier som både håller längre och går att ladda snabbare än idag.

Enligt forskarna är deras process möjlig att använda vid volymtillverkning och ska då även bidra till sänkta kostnader.