Skip to Content

QuantumScapes platta battericeller med halvledarteknik. Foto: Stillbild Youtube
VETENSKAP OCH TEKNIK

Teknikgenombrott för elfordonsbatterier

Digital utgåva

Halvledarbatterier är ett stort framtidslöfte. Många av de nackdelar som nu förknippas med litiumbatterier, som brandfara, minskar och energitätheten (den energi ett batteri kan leverera i förhållande till sin vikt) mångdubblas. Det tar cirka 10 minuter att ladda ett elfordon med ett halvledarbatteri, vilket förkortar laddningstiderna med två tredjedelar. Batteriet kan utöka räckvidden för ett kompakt elfordon utan bekostnad av innerutrymme. Allt detta med minimala säkerhetsproblem. I december hävdade ett amerikanskt startupföretag att de hade uppfunnit ett nytt litium-jonbatteri som kan revolutionera elfordonsmarknaden. Men är det för bra för att vara sant?

Publicerad: 21 december, 2020, 18:21

  • Svenska

Läs även

Om elfordon någonsin helt skall ersätta fossildrivna på världens vägar, kommer de att behöva en helt ny typ av batterier. Trots ständiga förbättringar i energitäthet och livstid för litium-jonbatterier under det senaste decenniet släpar battericellerna i nya elbilar fortfarande efter förbränningsmotorer i stort sett varje prestandajämförelse. De flesta elbilar har en räckvidd på mindre än 50 mil, det tar mer än en timme att ladda deras batteripaket, cellerna förlorar nästan en tredjedel av sin kapacitet inom ett decennium, och de utgör en allvarlig säkerhetsrisk på grund av sina brandfarliga material.

Lösningen på dessa problem har varit känd i årtionden: Det kallas för halvledarbatteri, och det är baserat på en bedrägligt enkel idé, i stället för en konventionell flytande elektrolyt använder man en fast elektrolyt. Dessutom är det nya batteriets negativa terminal, som kallas dess anod, tillverkad av ren litiummetall. Denna kombination ökar energitätheten, möjliggör ultrasnabb laddning, och eliminerar risken för batteribränder. Men under de senaste 40 åren har ingen kunnat tillverka ett halvledarbatteri som håller dessa löften, förrän tidigare i år, när ett nystartat företag som heter QuantumScape hävdade att de har löst problemet. Nu presenterar man data för att bevisa det.

Energitätheten är mycket högre i den nya batteritypen. Foto: Stillbild Youtube

 

I mitten av december presenterade QuantumScapes grundare och VD, Jagdeep Singh, offentligt testresultatet för bolagets halvledarbatteri för första gången. Singh säger att batteriet löst alla de viktigaste utmaningarna som har funnits med halvledarbatterier i det förflutna, som korta livstider och långsam laddningshastighet. Enligt QuantumScapes data kan deras batteri ladda till 80 procent av kapaciteten på 15 minuter, det behåller mer än 80 procent av sin kapacitet efter 800 laddningscykler, det är icke brännbart, och det har en volymetrisk energitäthet på mer än 1 000 wattimmar per liter på cellnivå, vilket är nästan dubbelt så mycket som energitätheten för kommersiella litium-jonceller. Celler testades också vid temperaturer ner till -30 grader Celsius, en temperatur för låg för andra halvledarlösningar att fungera, tillägger företaget.

”Vi tror att vi är de första att lösa halvledarproblemet”, sade Singh vid presentationen. ”Inga andra halvledarbatterier kommer i närheten av detta.”

QuantumScapes battericell är ungefär av ett spelkorts storlek. Dess katod, eller positiva terminal, är gjord av nickel-mangan-koboltoxid, eller NMC, en vanlig lösning i batterier för elfordon idag. Dess negativa elektrod, eller anod, är tillverkad av ren litiummetall, men man kan faktiskt säga att den inte har någon anod alls. När batteriet laddas ur under användning, flödar allt litium från anoden till katoden. Det som finns kvar på anodsidan—tunnare än ett människohår—är tillfälligt hoptryckt som ett dragspel. Processen reverseras när batteriet laddas, och litiumjonerna går över till anodsidan igen.

Artikeln fortsätter

Denna artikel är en del av den elektroniska utgåvan av Nya Tider. Är du prenumerant kan du logga in för att fortsätta läsa.

Inte prenumerant? Teckna en prenumeration här.

Vi kan tyvärr inte erbjuda allt material gratis på hemsidan, bara smakprov som detta. Som prenumerant får Du inte bara tillgång till hela sidan och vår veckotidning, Du gör också en värdefull insats för alternativ press i Sverige, som står upp mot politiskt korrekt systemmedia.

[email protected]

Håll god ton och ett vårdat språk i kommentarerna. Olagligt innehåll är så klart förbjudet och kommer att resultera i avstängning från vårt kommentarsfält.

Om du har blivit godkänd för att lägga upp kommentarer utan förhandsgranskning från tidningens sida är det du själv som är ansvarig för innehållet. Det innebär att Nya Tider kan tvingas att medverka vid brottsutredning vid ett eventuellt åtal.

För förhandsmodererade kommentarer ber vi om tålamod. Vi går löpande igenom kommentarer men det kan beroende på tid på dygnet dröja flera timmar innan vi hinner titta på den.

Vi förbehåller oss rätten att radera kommentarer som innebär förtal, är kränkande, innehåller grovt språk eller helt enkelt är irrelevanta.

Kapplöpningen om batteriåtervinning

VETENSKAP OCH TEKNIKMiljontals elbilar kommer snart att rulla på vägarna över hela världen, men världen är inte redo för de uttjänta batterierna. Ett antal startupföretag, företrädesvis nordamerikanska, vill knäcka denna miljardnöt.

Framtidens batterier är viktlösa och osynliga

VETENSKAP OCH TEKNIKUnder motorhuven på din bil kan du hitta ett batteri. I en elbil hittar du massor av batterier. Men nu pågår det en renässans inom batteriforskningen som syftar till att bygga in energilagringen i själva de apparater och fordon den ger kraft till.

Rekordkallt på Tasmanien

VETENSKAP OCH TEKNIKMedan vi på våra nordliga breddgrader har sommar med sol och värme, har södra halvklotet vinter. Dock bor 90 procent av jordens befolkning på norra halvklotet. Därför gäller klimatfrågan främst norra halvklotet.

”Uranfrön” kan göra härdsmältor till ett minne blott

VETENSKAP OCH TEKNIKTrisopartiklar är ett underligt kärnbränsle med inbyggda säkerhetsfunktioner som kommer att driva en ny generation av högtemperaturreaktorer.

Solinstrålningen mot jorden ökar – men ingen forskar på hur det påverkar temperaturen

VETENSKAP & TEKNIKFörsöker SMHI mörka mätdata som inte stödjer teorin om att människans utsläpp av koldioxid är orsaken till klimatförändringarna? Kan en svensk myndighet som SMHI verkligen tysta ned sina egna observationer under flera decenniers tid? Är det politiska trycket så hårt? Samtidigt som tjänstemännen är svaga och rädda om sin egen position? Thoralf Alfsson har nystat i frågan om den ökande solinstrålningens inverkan på jordens medeltemperatur.

Just nu: Massavstängningar på Facebook – vill stoppa kritik mot Black Lives Matter?

Facebook har under natten och förmiddagen den 9 juni stängt av mängder av användare från sina konton för att de har systemkritiska åsikter. Många av de avstängda tycks ha kritiserat svart makt-rörelsen Black Lives Matter, som just nu ställer till kravaller över hela västvärlden och tvingar människor att be om ursäkt för att de är vita.

Vad händer med klimatet?

MILJÖDEBATTFinns det någon besinningsfull medelväg i klimatfrågan? Det kan definitivt vara svårt för en lekman att bilda sig en balanserad uppfattning om klimatproblematiken. I somras släpptes dock en bok, skriven av en djupt involverad klimatforskare, som kan vara en bra introduktion till en intresserad allmänhet: Vad händer med klimatet? En klimatforskares syn på jordens klimat, skriven av Lennart Bengtsson, Karneval Förlag.

Föredrag om hälsofaror med mobilstrålning

VIDEOOlle Johansson berättar om farorna med elektromagnetisk strålning (mobiler, Wi-Fi och annan trådlös kommunikation) på ett föredrag i Stockholm, oktober 2019.

Gå till arkivet

Send this to a friend