Så ska Europas nya superbatteri pressa priset på elbilar

Efter fyra års forskning presenterar det europeiska samarbetsprojektet IntelLiGent en helt ny, ”intelligent” batteriteknik för elbilar. Med en ny koboltfri katod, utsläppssnål kisel-grafit-anod och innovativa bindemedel ska tekniken göra Europa mer självförsörjande inom batteriproduktion. I dagsläget sker över 95 procent (!) av världens tillverkning av litiumjonbatterier i Asien. Det EU-finansierade projektet IntelLiGent, som leds av […]

Efter fyra års forskning presenterar det europeiska samarbetsprojektet IntelLiGent en helt ny, ”intelligent” batteriteknik för elbilar. Med en ny koboltfri katod, utsläppssnål kisel-grafit-anod och innovativa bindemedel ska tekniken göra Europa mer självförsörjande inom batteriproduktion.

I dagsläget sker över 95 procent (!) av världens tillverkning av litiumjonbatterier i Asien. Det EU-finansierade projektet IntelLiGent, som leds av norska forskningsinstitutet SINTEF, har nu tagit fram en ny generation elbilsbatterier med målet att flytta hem produktionen och göra europeiska batterier mer hållbara, kraftfulla och billiga.

Projektets forskare har granskat varje detalj i battericellen för att minska beroendet av kritiska råvaror som ofta bryts i politiskt instabila regioner.

En av de stora nyheterna ligger i batteriets katod. Den består av ett nytt litium-nickel-mangan-oxid-material (LNMO) som är helt fritt från kobolt. Trots att materialet även innehåller mindre litium och nickel än dagens standardbatterier, bibehålls både hög energidensitet och hög spänning utan att kompromissa med prestandan, enligt SINTEF.

På anodsidan har forskarna tagit fram en komposit bestående av både kisel och grafit. Kislet kan lagra betydligt fler litiumjoner vilket ökar energikapaciteten, medan grafiten bidrar med stabilitet och styrka. Materialet tillverkas av det norska företaget Vianode, vars process genererar 90 procent lägre utsläpp jämfört med andra tillverkare på marknaden.

För att skydda batteriet och förlänga dess livslängd hävdar IntelLiGent-teamet att de ”revolutionerat batteriets bindemedel”. Traditionellt sett har bindemedel varit passiva komponenter baserade på fluorerade polymerer, vilka kräver giftiga och miljöfarliga lösningsmedel.

I det nya batteriet används istället ett aktivt, vattenlösligt bindemedel.

– Våra bindemedel kan fånga upp metalljoner som mangan och nickel om de frigörs från katoden, vilket förhindrar att de når anoden där de annars kan orsaka litiumplätering och försämra batteriets livslängd, förklarar Nils Peter Wagner, projektledare och forskare på SINTEF.

De flesta nya batterikemier lovar runt på labbet men håller tunt när det är dags för massproduktion. Just det steget brukar helt enkelt vara det svåraste. SINTEF:s batterilabb i Trondheim har dock visat att det inte är omöjligt att tillverka de nya cellerna. De har lyckats skala upp produktionen av de vattenbaserade elektrodrullarna till upp emot 100 meter, med hög och jämn kvalitet.

För att bevisa teknikens gångbarhet har man tillverkat över 60 battericeller på 15 Ah. Det spanska företaget Millor Battery har redan utvecklat och tillverkat en fungerande batterimodul baserad på dessa celler, vilket visar att tekniken kan skalas upp för framtidens batteripaket.

IntelLiGent-projektet har en total budget på 8 miljoner euro och pågår fram till och med 2026. Resultaten anses vara en viktig milstolpe för att kunna erbjuda elbilskonsumenter fordon med längre räckvidd, kortare laddtider och betydligt lägre miljöpåverkan. Och kanske framför allt, ett europeiskt batteri.

STARTBILDEN: Här mäter forskaren Frode Håskjold Fagerli tjockleken på katodskiktet som utvecklats som en del av IntelLiGent-projektet på SINTEF Battery Lab. Foto: Thor Nielsen/SINTEF