Ny batteri-teknologi har to store fordele

Nyt litium-ion-batteri skal få elbiler til at køre laengere og kunne modstå ekstreme temperaturer.

Frygten for at din elbil løber tør for strøm, langt fra den naermeste ladestation, kan snart vaere fortid. Amerikanske ingeniører ved University of California har udviklet et lithium-ion-batteri, som kan holde laengere på en enkelt ladning end andre elbil-batterier. Og modsat sine konkurrenter kan det modstå ekstreme temperaturer.

En udfordring ved naesten alle typer batterier er nemlig, at isnende kulde eller stegende hede kan gå ud over batteriets ydeevne. Det kan samtidig få genopladninger til at gå langsommere. Hemmeligheden bag det nye lithium-ion-batteri er en speciel temperatursikker elektrolyt. Elektrolytten i et batteri er den vaeske, som tillader, at elektrisk strøm kan flyde. Den adskiller anoden og katoden og flytter strømmen af elektrisk ladning imellem dem. I lithium-ion-batterier er det lithium-ioner, som flyttes mellem anoden og katoden under opladninger.

I det nyudviklede lithium-ion-batteri består elektrolytten af en flydende opløsning af dibutylaeter blandet med lithiumsalt. Det saerlige ved dibutylaeter er, at dens molekyler bindes svagt til lithium-ioner, hvilket betyder, at elektrolytmolekylerne nemt kan slippe lithium-ionerne, mens batteriet kører.

Fordi molekylerne indgår i denne svage forbindelse, forbedres batteriets ydeevne ved minusgrader. Samtidig sørger dibutylaeteren for, at vaesken forbliver flydende ved høje temperaturer, da den har et kogepunkt på 141 grader celsius.

Under tests beholdt batteriet sin energikapacitet med 87,5 procent ved 40 minusgrader. Testen viste også, at det nye batteri kan op- og aflades flere gange end almindelige lithium-batterier, før de holder op med at virke. Yderligere har ingeniørerne fundet ud af, at den nye teknologi kan bruges i lithium-svovl-batterier, som er spået til at blive fremtidens elbil-batterier.

Lithium-svovl-batterier kan lagre op til dobbelt så meget strøm per kilogram end lithium-ion-batterier. Det betyder, at biler kan køre dobbelt så langt på en enkelt opladning. Samtidig er de billigere at producere. Problemet med lithium-svovl-batterier er dog, at de hurtigt aflades under høje temperaturer og samtidig danner nogle nålelignende strukturer, som får batteriet til at kortslutte. Med den nye dibutylaeter-elektrolyt i lithium-svovl-batterier kan de leve laengere og fungere under ekstreme temperaturer.

Ingeniørholdet mener, at det nye lithium-ion-batteri kan vaere på markedet i naer fremtid, hvorefter lithium-svovl-batteriet kan følge. Forskerne planlaegger at arbejde videre med den nye teknologi for at få ydeevnen op og ved endnu mere ekstreme temperaturer.

Lithium-ion-batterier indeholder to elektroder – en lavet af lithium (katode) og en af kulstof (anode) - nedsunket i en vaeske kaldet en elektrolyt.