ELBILEN TEMA DYNAMO 43 12 15 DTU 19 forskerne komme med deres bud på bedre og gerne også billigere batterier. Projektet er relevant for alle anvendelser af genopladelige batterier, men netop elbilerne er specielt interessante, mener Poul Norby: ”Elbiler udgør jo et stort marked. En løsning, der egner sig til elbiler, kan få et meget stort volumen. Det vil hjælpe med at bringe prisen ned og samtidig udvikle teknologien. Senere vil man formentlig kunne overføre principperne til andre batterier som eksempelvis dem, der kan stabilisere overførsel af strøm fra vindmøller til elnettet.” Glad for Tesla-effekten Seniorforskeren henviser til den amerikanske virksomhed Tesla, der har kombineret udviklingen af batterier til elbiler med blandt andet en ’powerwall’ til hjemmet: 94 % AF ENERGIFORBRUGET I TRANSPORT- SEKTOREN DÆKKES I DAG AF FOSSILT BRÆNDSTOF. KILDE: ENERGISTYRELSEN ”Teknologisk set er Teslas nyeste batterier ikke voldsomt nyskabende, men virksomheden har formået at udnytte dem på en ny måde. Samtidig skaber Tesla stor opmærksomhed om den betydning, som batterier kan få i fremtidens samfund. Det er jeg jo fantastisk glad for.” De dominerende genopladelige batterier i dag er litium-ion-batterier. Litium er det letteste metal, og samtidig har grundstoffet et lavt reduktionspotentiale, hvilket betyder, at man kan opnå en høj spænding i den mindste mulige batterienhed – i fagsproget en elektrokemisk celle. En celle i et litium-ion-batteri kan i dag maksimalt opnå en spænding på 4 volt. Det er klart bedre end andre koncepter. Cellerne sættes i serie, så man når op på den ønskede spænding, som typisk er højere end 200 volt i elbiler. 1996 En mindre produktion af Ellerten fortsætter i Tyskland, og køretøjet bliver den dag i dag solgt under navnet CityEL. 1990’erne I USA begynder tre store bilfabrikanter, General Motors, Ford og Chrysler, at udvikle elbiler. I Frankrig gør Citroën og Peugeot det samme. Jo højere spænding i den enkelte celle, jo færre celler kan man nøjes med, og jo billigere og lettere bliver det færdige batteri. Teoretisk set vil det være muligt at øge spændingen for en celle i et litium ion-batteri til omkring 5 volt. Altså en markant forbedring. Studerer batteriets nøgleelementer ”Hvis det lykkes at forbedre batterierne markant, vil det være nok til at give elbilerne deres helt store gennembrud,” siger Poul Norby og tilføjer, at det er lettere sagt end gjort. Den store forskel på litium-ion-batterier og de tidligere koncepter for genopladelige batterier er, at elektrolytten – det vil sige det medie, som ionerne bevæger sig gennem ved opladning eller afladning – er organisk. Det er på den ene side godt, fordi de organiske elektrolytter tillader, at man går højere op i spænding. Men på den anden side er der øget risiko for uønskede reaktioner, som i bedste fald blot medfører, at batteriet dør, og i værste fald, at der opstår brand eller anden sikkerhedsrisiko. ”Jo højere spænding og jo mere energi, der er i systemet, des større risiko for uønskede reaktioner. Derfor har vi stort fokus på, hvordan man bevarer systemet stabilt, når man øger spændingsniveauet i et litium-ion-batteri,” forklarer Poul Norby. Blandt andet er det interessant at se, hvad der sker i grænsefladerne mellem nøgleelementer i et batteri, for eksempel mellem den positive pol (katoden) og elektrolytten eller mellem den negative pol (anoden) og elektro- Forskernes grafiske fremstilling af grænsefladerne mellem batteriets nøgleelementer og de processer, der foregår mellem disse grænseflader. Det er bl.a. disse processer, man arbejder på at forbedre. Batteriet set som en serie af grænseflader
Dynamo_43
To see the actual publication please follow the link above