<b>GOD KJEMI:</b> Forskningen på ny batteriteknologi pågår for fullt ved Joint Center for Energy Storage. Her er en av forskerne opptatt med å studere batterikjemi. Foto: JCESR
GOD KJEMI: Forskningen på ny batteriteknologi pågår for fullt ved Joint Center for Energy Storage. Her er en av forskerne opptatt med å studere batterikjemi. Foto: JCESRVis mer

Regjeringen i USA støtter superbatterier

Skal vi tro disse amerikanerne, kan elbilene snart få superbatterier.

Et batteri som kan lagre fem ganger så mye energi til en femtedel av dagens pris skal etter planen være en realitet innen 2017. Det vil i så fall bety en ny elbilrevolusjon.

Mye tyder på at vi går en spennende el-fremtid i møte. For eksempel utvikles det allerede nå strømførende veier, slik at elbilene i fremtiden kan lades mens de kjører. Les mer om det her.

En annonsert revolusjon

Det amerikanske selskapet Joint Center for Energy Storage har sin hovedbase i Chicago og har nylig fått et bidrag på 120 millioner dollar fra den amerikanske regjeringen for å fullføre sitt revolusjonerende enegilagringskonsept.

I dag er det fortsatt litiumion-batteriene som setter standarden for oppladbare batterier. Batteriene er oppbygd av elektroder (minus) og oksid-elektroder (pluss), vanligst av litium-koboltoksid, litium-manganoksid eller litium-jernfosfat.

Les mer om elbiler på Dinside her!

Litiumion-batteriet er i virkeligheten en gammel oppfinnelse som ble lansert av Sony allerede i 1991. Siden den gangen har egentlig ikke så mye skjedd. Lagringskapasiteten har økt med noen få prosent hvert år, men i bunn og grunn er teknologien ganske uforandret.

Krever ny teknologi

«Selv Tesla modell S, som pr i dag er den elbilen som har best batterikapasitet, greier enda ikke å konkurrere med bensin og dieseldrevne biler på rekkevidde»


Den største svakheten med dagens elbiler er batterikapasiteten, vekten av batteriene og prisen på disse. Skal elbilene kunne konkurrere med biler med forbrenningsmotor må noe grunnleggende nytt skje med batteriteknologien.

Selv Tesla model S, som per i dag er den elbilen som har best batterikapasitet, greier enda ikke å konkurrere med bensin og dieseldrevne biler på rekkevidde.

Men som vi skal se lenger ned, også de jobber med saken.

Og det hjelper ikke så veldig mye med tiltak som medbragt nødstrøm, som vi nylig omtalte.

Kunstig billig i Norge

DAGENS: Her undersøkes et lithium-ionbatteri. JCES håper imidlertid innen kort tid å kunne lansere en helt ny batteriteknologi. Foto: JCESR Vis mer


Dagens batteriteknologi medfører dessuten at bilene blir uforholdsmessig dyre og en god del tyngre enn tilsvarende biler med tradisjonelle motorer. Det er i virkeligheten den norske avgiftspolitikken som har gjort elbilene billige her i landet. I andre land er elbiler fortsatt altfor dyre til å kunne konkurrere med tradisjonelle biler.

Det Chicago-baserte selskapets direktør, George Crabtree, mener de har funnet en god løsning. På selskapets hjemmeside forteller hvordan det fremtidige superbatteriet vil fungere. Crabtree tror ikke det er mulig å nå selskapets ambisiøse mål ved å satse på dagens teknologi. I høyden er det kun mulig å doble batterikapasiteten ved å bruke tradisjonelle litiumion-batterier.

Litium-luftbatteri

Crabtree vil imidlertid bruke et prinsipp som også kjennetegner forbrenningsmotoren. For å få drivstoffet i en forbrenningsmotor til å avgi energi må det tilsettes oksygen. Dette er ikke noe som fraktes med i tanken, men det tilføres underveis samtidig som avfallsstoffet, eksosen, skilles ut.

Crabtrees medarbeidere forsker på et batteri som virker på lignende måte. Det har vist seg at litium reagerer med oksygen og skiller ut energi. For å lade opp batteriet igjen, er det bare nødvendig å trekke ut oksygenet. Et batteri basert på dette prinsippet vil kunne spare mye både på vekt og kostnader i forhold til dagens batterier.

Ikke alene

HAR TROEN: Selskapets direktør, George Crabtree, mener et nytt batteri som kan lagre fem ganger så mye strøm til en femtedel av dagens pris vil være en realitet innen 2017. Her ser vi ham (til høyre) sammen med direktøren for Argonne’s Communications, Matt Howard. Foto: JCESR Vis mer


JCES er imidlertid ikke alene om å forske på denne batteriteknologien. Det gjør også IBM og forskere ved Dalhouse University i Halifax i Canada. Disse vil imidlertid bruke natrium som tilsetning ved siden av litium.

Et problem med denne typen batterier er at litium ikke bare reagerer på oksygen, men også på andre bestanddeler av luften, som dermed kan bidra til å forbruke litiumet og dermed tømme batteriet. I biler må derfor luften på en eller annen måte renses slik at oksygenet skilles ut og bare rent oksygen får anledning til å komme i kontakt med lithiumet.

Vil gjøre bilene billigere

Et batteri av denne typen vil ikke bare medføre at en elbil får langt høyere rekkevidde enn den har i dag, men vil også ha konsekvenser for prisen og gjøre bilen langt rimeligere enn dagens relativt dyre elbiler.

Det Chicagobaserte selskapet eksperimenterer også med en del andre tilsetningsstoffer som skal gi den nye batteritypen lengre varighet, blant annet svovel og magnesium. Svovel vil kunne gjøre batteriet lettere, mens magnesium har den fordelen at ionene kan lades dobbelt.

Dermed kan et slikt batteri teoretisk lagre dobbelt så mye strøm.

På vei mot 600 km

Tesla har tatt et nytt batteripatent som viser at nye, billigere og lettere batterityper er underveis. Det nye batteriet er et såkalt metal air-batteri og skal etter planen sitte i fremtidige Tesla Modell S sammen med et tradisjonelt litiumion-batter og skal være med på å forlenge den populære elbilens rekkevidde til godt over 600 kilometer.

Teslas nye batteritype er et batteri som bruker metalloksyderingen med oksygen til å produsere energi. Dette viser at Crabtrees nye batterityper slett ikke er fiksjon, men allerede er i ferd med å komme på markedet.

Av: Steinar Sund