Nyt batteri kan oplades på fem minutter. Vil det en dag kunne bruges i elbiler?

Den tid, det tager at lade batteriet op, er stadig en flaskehals for elbiler. Men nu har ingeniører ved Cornell University i staten New York i USA fundet en ny ingrediens, der muligvis kan få det til at gå hurtigere: det sjældne grundstof indium.

Med dette metal på én af ​​polerne kan det nye batteri oplades på blot fem minutter.

Anders Brennhagen, der forsker i batterier ved Universitetet i Oslo, synes, at eksperimenterne i det nye studie er overbevisende, selvom grundmaterialet har en række åbenlyse svagheder.

Samme stof som i en blyant

Indium er et blødt, sølv-hvidt metal, som allerede bliver brugt i vores mobilskærme.

Men hvad er det ved dette stof, der giver så hurtig en opladning? For at svare på dette spørgsmål skal vi først tage et kig på de batterier, der i dag bruges i alt fra mobiltelefoner til elbiler, nemlig lithium-ion-batterier.

Princippet i disse batterier er, at elektrisk ladede lithium-ioner vandrer fra den ene pol til den anden, når vi bruger batteriet.

Og så tvinges ionerne tilbage igen til den modsatte pol, når vi lader det op. Denne pol er ofte fremstillet af grafit i kommercielle batterier, altså samme bløde, gråsorte, mineral af kulstof som er i en almindelig grå blyant.

Erstatter grafit med indium

Men grafit har en svaghed, der begrænser, hvor hurtigt batteriet kan oplades.

Det tager lang tid for lithium-ionerne at trænge ind i materialet, forklarer Anders Brennhagen.

Hvis opladningen går for hurtigt, hober lithium sig op på ydersiden af ​​polen. Så kan der opstå et fast lag af lithiummetal i stedet for ioner, der bevæger sig ind i grafitten.

I det nye studie har forskerne erstattet blyantmaterialet med indium.

Vægten er en ulempe

Det bløde metal kan absorbere lithium-ioner meget hurtigere end grafit.

»Man kan nok lave et batteri, der kan lades op på fem minutter baseret på dette,« siger Anders Brennhagen.

Men der er langt fra laboratoriet til et elbil-batteri.

• For det første kan der opstå uventede problemer, hvis batteriet skal skaleres op.
• For det andet er indium et sjældent metal, som er en knap ressource på Jorden.
• For det tredje har metallet en klar ulempe. Indium er nemlig ret tungt, forklarer Anders Brennhagen.

Og tunge batterier er ikke lige, hvad bilindustrien leder efter.

Foreslår små batterier med opladning i vejbanen

Men forskerne bag studiet mener, at princippet kan inspirere andre.

Måske er det muligt at fremstille materialer med lignende egenskaber, der ikke vejer så meget?

Én af forskerne bag det nye studie, Lynden Archer, foreslår at bruge kemiske modeller på computeren for at finde ud af, hvad sådanne materialer kan være fremstillet af.

Kunstig intelligens kan muligvis også hjælpe, siger han i en pressemeddelelse.

Lynden Archer forestiller sig, at et batteri med hurtig opladning kan have flere fordele.

Elbiler kan for eksempel få brug for et langt mindre batteri end i dag, hvis vi bygger veje, der oplader batteriet, mens man kører.

©Forskning.no. Oversat af Stephanie Lammers-Clark. Læs den oprindelige artikel her.