Home   >   Senaste nyheter   >   Svensk forskning flerdubblar livslängden på laddningsbara NiMH-batterier

Svensk forskning flerdubblar livslängden på laddningsbara NiMH-batterier

By on 25 december, 2018
Professor Dag Noréus och doktor Yang Shen med de nya batterierna. Foto Niklas Björling / Stockholms universitet

Forskare vid Stockholms universitet har utvecklat en metod för att flerdubbla livslängden för nickel-metallhydridbatterier. Det innebär att batterierna klarar många gånger fler laddcykler utan att förlora i kapacitet. Den nya metoden gör också att batterierna enkelt kan återställas när de väl har börjat slitas ut, till skillnad från andra laddningsbara batterier som måste smältas ner för att kunna återvinnas.

De flesta laddningsbara batterier baseras antingen på bly, nickel-kadmium (NiCd) eller olika kombinationer med litium. Batterier baserade på nickel-metallhydrid (NiMH) med en vattenbaserad elektrolyt är både miljövänliga och säkra. NiMH-batteriet är utvecklat ur nickel-väte (NiH2) batteriet. Att (NiH2) batteriet har en överlägsen livslängd jämfört med andra batterityper har varit känt länge. Det är till exempel därför de används i satelliter i omloppsbana i rymden, där batterierna måste fungera i decennier utan service. Hubbleteleskopet är ett exempel, men NiH2batterier snurrar även runt våra grannplaneter. Dessa konstruktioner är dock opraktiskt stora eftersom vätgasen lagras i gastankar. NiMH batterier kan göras mycket mer kompakta eftersom vätet lagras i en metallegering/metallhydrid med en vätetäthet som motsvarar den i flytande väte. Forskare vid Stockholms universitet har nu utvecklat en teknik för att nå samma långa livslängd för NiMH batterier som den i stora NiH2batterier.

Inspirationen till den nya tekniken kom från en nytt NiMH batteri som tillverkas av Nilar AB i Gävle.

I ett NiMH-batteri är väte bundet i metallegeringen. En lösning som är effektiv, men batteriet åldras genom att batteriet torkar ut när legeringen långsamt korroderar och förbrukar sin vattenbaserade elektrolyt. Dessutom stör korrosionen den inre balansen mellan elektroderna i batteriet. Genombrottet kom när forskningsgruppen upptäckte att de kunde motverka åldringen nästan helt genom att tillsätta syrgas som återställer elektrodbalansen och ersätter den förlorade elektrolyten. Detta kan lätt göras i Nilar´s batterikonstruktion, där alla battericeller delar samma gasutrymme. Med rätt balans av syre och väte uppnås en livslängd som överstiger alla idag vanliga batterityper. 

– Elektrifieringen av samhället, inte minst alla framtida elbilar, ställer nya krav på distributionsnäten. Den här batteritypen är mycket väl lämpad för att under lång tid jämna ut belastningen i elnätet på alla nivåer, vilket är en förutsättning för ett fossilfritt samhälle, när intermittent sol och vindkraft ska anslutas till nätet säger professor Dag Noréus vid Stockholms universitet, som har ägnat lång tid åt NiMH utveckling.

– Ny batteriteknik är ett stort steg på vägen. Just nu är Sverige världsledande inom segmentet laddningsbara NiMH-batterier, säger doktor Yang Shen, vars avhandling Development of metal hydride surface structures for high power NiMH batteries – extended cycle-life and lead to more effective recycling methods lades fram 10 december i år och varit en central del i arbetet.

En av de mer kända applikationerna i konsumentledet för NiMH-batterierna är Toyotas hybridbil Prius.

Regionalt
Örebronyheter

You must be logged in to post a comment Login