Forskere har laget verdens første anodefrie faststoffbatteri ved hjelp av natrium, som de mener vil bli billigere enn de nå dominerende litiumbatteriene. Dette gjennombruddet ble gjort ved Laboratory for Energy Storage and Conversion (LESC) ved University of Chicago i USA.
Tradisjonelle batterier har en anode som lagrer ioner, og når batteriet slås på, strømmer ionene fra anoden til katoden for å drive en enhet.
Det nye batteriet som LESC har utviklet, bruker imidlertid ikke anoder, men lagrer i stedet ionene i en «elektrokjemisk alkalimetallavsetning» direkte i katoden.
De fleste oppladbare batterier i dag er litiumbatterier, men litium er et sjeldent stoff. Dette nye batteriet bruker i stedet natrium, som er «billig og lett tilgjengelig», som LESC uttrykker det.
«Denne nye formen for batteri vil være billigere og mer miljøvennlig å produsere. Takket være den innovative solid state-teknologien vil batteriet også være trygt og kraftig», heter det i pressemeldingen. Batteriet skal kunne fungere stabilt i flere hundre ladesykluser.
Natrium er mye mer utbredt i naturen enn litium, som er mer konsentrert på enkelte steder. I dag står forekomster i Chile, Bolivia og Argentina for over 75% av verdens litium. Natrium kan utvinnes fra sjøvann og ved utvinning av natriumkarbonat. Ulempene med natrium er at det har lavere energitetthet, og at det også er tyngre enn litium, noe som kan bety større og tyngre batterier.
Natriumbatterier er derimot tryggere når det gjelder overoppheting og brann, en risiko som i økende grad har vist seg når det gjelder litiumbatterier.
LESCs forskning presenteres i en artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Energy Journal som ble publisert den 3. juli.
- «Det har eksistert natriumbatterier, faststoffbatterier og anodefrie batterier tidligere, men frem til nå har ingen klart å kombinere disse tre ideene», sier Grayson Deysher, som er hovedforfatteren av studien.
En overgang til natriumbatterier vil bidra til å motvirke Kinas nåværende dominans i batterimarkedet, ifølge et innlegg fra analysetjenesten ING.
«Kina sto for bare 15 % av den globale litiumforsyningen i 2022, men 60 % av raffineringen av batterimetaller til spesialiserte batterikjemikalier fant sted i Kina. Kina produserer tre fjerdedeler av alle litiumionbatterier», heter det i rapporten.
I dag dominerer Kina også produksjonen av natriumbatterier, men fordi materialet er så billig og lett tilgjengelig, vil det være enklere å bygge opp nye globale forsyningskjeder for disse.
