Så kan svenska batterier hjälpa låginkomstländer
Batteriet som forskarna utvecklat. Idag är det litet men tekniken går att skala upp. Foto: Thor Balkhed
Forskare vid Linköpings universitet har utvecklat ett batteri av zink och lignin som kan användas över 8 000 gånger. Visionen bakom det billiga och hållbara batteriet är att hjälpa länder där tillgången på elektricitet är begränsad.
– Solceller har blivit relativt billigt och många människor i låginkomstländer har dem. Men vid ekvatorn går solen ner klockan sex och då tar elektriciteten slut. Så även om vår batteriteknik har något lägre prestanda än dyra litiumjonbatterier hoppas vi att den på sikt ska kunna erbjuda en lösning för de hushållen och företagen, säger Reverant Crispin, professor i organisk elektronik vid Linköpings universitet, i ett pressmeddelande.
Ett starkt batteri som räcker länge
Batteriet som forskarna har tagit fram har en energitäthet som motsvarar blybatterier men utan det giftiga blyet. Det är stabilt och kan användas över 8 000 gånger och samtidigt bibehålla sin prestanda till cirka 80 procent innan det är förbrukat. Dessutom kan batteriet hålla sin laddning i cirka en vecka, vilket är betydligt längre än andra liknande zinkbaserade batterier som laddas ur på endast några timmar.
De batterier som tagits fram i nuläget är väldigt små. Men här finns potential att göra mycket större batterier tack vare att det finns gott om både zink och lignin, ett slags vegetabiliskt polymer.
– Både zink och lignin är superbilligt och batteriet är enkelt återvinningsbart. Och räknar du på kostnaden per användningscykel blir det ett extremt billigt batteri jämför med litiumjon- eller blybatterier, säger Ziyauddin Khan, forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid LiU.
Batteriets kombination unik
Zink i sig själv utgör ingen bra bas i batterier då det reagerar med vattnet i batteriets elektrolytlösning och leder till utveckling av vätgas. Något som gör batteriet i princip obrukbart. Men det forskarna nu har sett är att man kan stabilisera zink i kombination med en elektrolyt som har kaliumakrylbaserat salt (wipse). Och när wipse används i ett batteri med zink och lignin blir stabiliteten väldigt hög.
– Vårt batteri är ett hållbart alternativ när energitäthet inte är avgörande. Dagens litiumjonbatterier är bra när de hanteras rätt. Men de kan vara explosiva, de är krångliga att återvinna och en del av utvinningen av vissa ämnen som kobolt är väldigt problematisk ur både miljö- och humanrättsynpunkt, säger Ziyauddin Khan.
Möjligheten att hjälpa andra länder till mer hållbara initiativ
Sverige som rikt innovationsland har alla möjligheter att vara ett föredöme och inspiratör till låginkomstländer, menar Reverant Crispin.
– När låginkomstländer bygger upp sin infrastruktur behöver de börja med grön teknik direkt. Om ohållbar teknologi introduceras kommer den att användas av många miljarder människor vilket kommer att leda till en katastrof för klimatet, säger han.
Mer om studien
Rapporten är publicerad i tidskriften Energy & Environmental Materials.
Detta forskningsprojekt har varit ett samarbete mellan forskare vid laboratoriet för organisk elektronik på Linköpings universitet och forskare vid Karlstads universitet och Chalmers.
Forskningen finansierades i huvudsak av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse genom Wallenberg Wood Science Centre, Vetenskapsrådet, Åforsk, svenska regeringens strategiska forskningsområde på avancerade funktionella materiel, AFM, vid Linköpings universitet samt Vinnova genom Fun-Mat II. Det långsiktiga samarbetet med Ligna Energy AB inom Swedish Electricity Storage and Balancing Centre är finansierat av Energimyndigheten.
Läs mer om ämnet: