Forskere ved University of Oxford har for første gang gjort de usynlige limstoffene i batterier synlige. Innsikten har allerede muliggjort en reduksjon i indre ionisk motstand på opptil 40 prosent gjennom enkle prosessgrep – noe som peker mot raskere lading og lengre levetid.

Hva er gjennombruddet?

Gjennombruddet handler om polymer-bindemidler i litium-ion-batteriers negative elektroder. Disse materialene fungerer som et slags lim i elektroden og påvirker ytelsen mer enn størrelsen deres skulle tilsi.

Slik gjorde de det

Forskerne merket bindemidlene med sporbare sølv- og brom-markører og klarte dermed, for første gang, å kartlegge fordelingen på nanoskala. Teknikken, publisert i Nature Communications 17. februar, gjør det mulig å se ekstreme detaljer – helt ned til mikroskopiske lag av cellulose-bindemiddel som dekker grafittpartikler.

• Visualisering av bindemidler i negative elektroder på nanonivå
• Bruk av sølv- og brom-markører for sporing
• Publisert i Nature Communications 17. februar
• Patentsøkt metode

Hva ble resultatet?

Med denne innsikten kunne teamet gjøre små justeringer i produksjonen – spesielt i hvordan elektrodemassen blandes og tørkes. Det ga en reduksjon i den indre ioniske motstanden på opptil 40 prosent. Denne motstanden er en av de største barrierene for rask lading av batterier.

Hvorfor er dette viktig?

Det mest lovende er at teknikken virker både på standard grafitt-elektroder og på avanserte materialer som silikon og silisiumoksid (SiOx). Dermed er metoden relevant for dagens batterier og for neste generasjon elbilbatterier.

Forskernes funn kan få stor betydning for utviklingen av batterier med raskere ladekapasitet og lengre levetid – to av de viktigste faktorene for utbredelsen av elektriske kjøretøy og fornybar energilagring.

Nøkkelpunkter å få med seg

• Oxford-teamet har visualisert bindemidler i batteriers negative elektroder for første gang.
• Metoden bruker sølv- og brom-markører for å spore fordelingen på nanoskala.
• Publisert i Nature Communications 17. februar og er patentsøkt.
• Små endringer i blanding og tørking ga opptil 40 prosent lavere indre ionisk motstand.
• Gjelder både grafitt og avanserte materialer som silikon og SiOx.

Konklusjon: Ved å gjøre det usynlige synlig gir Oxford-forskerne batteriprodusenter et presist verktøy for å finjustere produksjonen. Resultatet – lavere indre motstand – åpner døren for betydelig raskere lading og lengre levetid i både dagens og morgendagens batterier.