Ny teknik utlovar förbättrad snabbladdningskapacitet

I elbilens begynnelse var en begränsad räckvidd den stora tröskeln. Numera är det laddinfrastruktur och laddtider som lyfts fram som de stora hämskorna. För ingen vill hamna i situationen av batteritorsk utan närhet till laddare – eller att livet hela tiden ska avbrytas av timmar vid laddaren.

I Sydkorea har ett forskarteam vid Pohang University of Science and Technology (Postech) utvecklat ny teknik för batterimaterial som är ett steg närmare att radera ut problemet med långa laddtider. Det skriver Scitech Daily.

För att få snabb upp- och urladdning av litiumjonbatterier har man tidigare använt olika metoder där partikelstorleken för elektrodmaterialen har reducerats. Men baksidan av detta är att energidensiteten sänks i batteriet.

I studier har forskarna upptäckt att förlusten av energitäthet kan undvikas om man skjuter in en övergångsfas i processen mellan laddning och urladdning – detta utan att minska partikelstorleken. Upptäckten lägger grunden för ultra-snabbladdande batterier med god livslängd.

Övergångsfasen bildar ett slags strukturell barriär inom partikeln, vilket gör att volymen hålls mer konstant. Denna barriär betyder att litiumjonerna flödar snabbare och det går fortare att ladda upp och ur battericellen. Forskarna beskriver det som en "dramatisk ökning" av hastigheten.

Så hur snabbt går det då? Jo, i studierna har litiumjonbatterielektroder kunnat laddas till 90 procent på sex minuter och urladdas till 54 procent på 18 sekunder.

– Det konventionella tillvägagångssättet har alltid handlat om en kompromiss mellan låg energidensitet och snabb upp- och urladdning på grund av reduktionen av partikelstorleken. Den här forskningen lägger grunden för att utveckla litiumjonbatterier som kan ha höga upp- och urladdningshastigheter, hög energidensitet och förlängd prestanda, säger Byoungwoo Kang, professor vid Postech, i ett pressmeddelande.

Forskningen har publicerats i tidskriften Energy & Environmental Science.