Li-ion batterier bliver mindre farlige

Samsungs eksploderende Galaxy Note 9 telefoner fra for to år siden er nok de mest berømte eksempler på svagheden i de efterhånden alle steds nærværende Li-ion batterier.

De har det med at brænde eller springe i luften, når de bliver overbelastede. Sjældent sker der noget meget slemt, men alene risikoen er nok til, at flyselskaber har forbudt, at man tager gadges med Li-ion batterier med i sine indtjekkede kufferter.

I stedet skal smartphones, tablets, laptops, kameraer og de populære Powerbank batterier tages med som håndbagage. Chancen for, at man kan opdage en brand og få den slukket med det samme, er langt større i passager kabinen end nede i flyets lastrum.

Den tekniske årsag ligger ofte i den såkaldte polyethyle separator, der holder batteriers anode og katode adskilt fra hinanden.

Nu ser forskere på University of Michigan i USA ud til at have fundet en metode, der skal kunne gøre Li-ion batterier mere sikre og mindre følsomme for brand og overbelastning. De nye amerikanske batterier har samtidig den behagelige side-effekt, at de kan fordoble batteriets kapacitet uden at gøre det fysisk større. Det må fabrikanter af smartphones elske at høre.

Tricket skal primært ligge i, at de amerikanske forskere bruger en elektrolyt af fast keramisk materiale (Li₇La₃Zr₂O₁₂) i batteriet i stedet for den nuværende, der er i flydende materiale. Da elektrolytten er meget stabil, kan man anvende anoder af metallisk lithium, som kan øge energi tætheden i batteriet med 100 pct.

Historisk set er Li-ion batteriers kapacitet øget med nogle få procent om året over de seneste par årtier. Lige nu ligger maksimum grænsen ved 600 watt-timer pr. liter batterivæske. Med den nye teknologi hopper den direkte op på over 1.200.

Lige nu fungerer den nye type batteri i laboratorierne på University of Michigan i Ann Arbor. Den keramiske elektrolyt har ikke vist nogen synlig nedbrud selv efter lang tids brug. Elektrolytten er ellers en hyppig årsag til, at Li-ion batterier dør.

Det næste trin for de amerikanske forskre er at udvikle en metode til at producere de nye batterier i store antal. Milliarder styk om året. Metoden skal være klar til at præsentere for de store batteri fabrikanter i juli 2019. Herefter vil det formentlig tage et år mere, inden vi ser de sikre Li-ion batterier i de første produkter på markedet.

Til den tid håber forskerne også, at de kan præsentere en tredje stor fordel ved den nye batteri teknologi. Nemlig at batterierne kan lades op fem til til gange hurtigere end de nuværende….

Michigan forskernes opsigtsvækkende resultater blev offentliggjort forleden i det seriøse fagtidskrift Journal of Power Sources….