Shutterstock
Elbil laddas

Goda nyheter för elbilar: Avsevärd förbättring av fastfasbatterier

Japanska forskare har optimerat fastfasbatterier med en kemisk förändring i batteriets byggmaterial.

Elbilarnas problem med kort batterilivslängd och långa laddningstider anses av många kunna lösas med så kallade fastfasbatterier, trots att de har varit behäftade med stabilitetsproblem. Interna kemiska förändringar har skadat elektroderna i batterierna och därmed deras hållbarhet, men det problem ser nu ut att ha lösts av japanska batteriforskare vid Yokohama National University.

De japanska forskarna har optimerat den kemiska sammansättningen i fastfasbatterierna för bättre hållbarhet och forskarna har därefter publicerat sin forskning i den vetenskapliga tidskriften Nature.

Löser problem med batteriförändring

Som namnet avslöjar är alla material i ett fastfasbatteri i fast form, vilket innebär att de inte spiller giftiga vätskor vid läckage – och samtidigt kan de laddas snabbare än litiumjonbatterier.

Därför har de till skillnad från vanliga litiumjonbatterier även en fast elektrolyt, som leder elen internt i batteriet.

Problemen uppstår när litiumjonerna ska utvinner ur batteriernas elektroder för att få bilhjulen att rulla. I processen både förminskar och utvidgas batteriets elektroder, så att samspelet mellan elektroderna och den fasta elektrolyten med tiden blir defekt.

Denna olyckliga process med minskande batterieffekt har de japanska forskarna undvikit genom att optimera mängden av litiumtitanat och litiumvanadindioxid i batterierna, så att inte batteriets kristallina struktur förändras över tid.

"När förminskning och expansion är väl balanserade bibehåller vi stabiliteten under tiden som batteriet laddas eller urladdas", förklarar professor Naoaki Yabuuchi vid Yokohama National University om forskargruppens resultat.

Ladda bilen på fem minuter

Forskningen har lett till utvecklingen av fastfasbatteriet, som inte har förlorat effekt efter mer än 400 upp- och urladdningar.

Forskarna menar att detta bevisar att deras nya elektrodmaterial är mycket bättre och stabilare än vad vi har sett hittills.

Samtidigt betonar forskarna att ytterligare forskning gör det möjligt att tillverka fastfasbatterier som förutom bättre priser och ökad stabilitet också kommer att förbättra bland annat uppladdningstiden markant.

"I framtiden kan det exempelvis bli möjligt att ladda en elbil på fem minuter", uppskattar professorn Naoaki Yabuuchi.

Nuförtiden arbetar biltillverkare som BMW, Ford, Honda och Toyota, med flera, med att utveckla fastfasbatterier till sina elbilar.