Foto: ai/thecontrapart.com
Tekst: Christer Andre Mæland
Dato: 03.01.25
Det er en milepæl man nå har oppnådd for Natrium-ion batteriene. De er nå like gode som lithium-batteriene men med en enormt stor forskjell. De er ekte miljøvvennlige. Dessverre for lithium-batteribil eiere kan ikke teknologien konverteres til dagens lithium-batteri baserte biler. De må derfor sakte fases ut.
NaxV2(PO4)3
Forskere ved University of Houston har utviklet en ny type materiale som gjør natriumbatterier mye mer effektive. Det nye materialet, natriumvanadiumfosfat med den kjemiske formelen NaxV2(PO4)3, forbedrer natriumionbatteriytelsen ved å øke energitettheten, altså mengden energi som lagres per kilogram.
Høyere energitetthet
Den nye standarden med en energitetthet på 458 watt-timer per kilogram (Wh/kg) bringer natriumbatteriene opp i klassen der litium-ion-batteriene befinner seg. Ifølge assisterende professor Robert Welch er det et lite paradigmeskifte vi snakker om. Han er hovedforsker ved Canepa Lab og er ekspert på batteriteknologi.
Sjøvann
Selv om forskerne er mest opptatt av det tekniske har de ikke unngått å få med seg at natriumbatteriene er nesten femti ganger billigere å produsere enn litium. I motsetning til lithium, som lager enorme arr i naturen, og lager store CO2 utslipp når man foredler malmen, - kan natriumet høstes fra sjøvann. Alle er enige i at natrium er et mye mer bærekraftig alternativ, men til nå har ikke teknologien vært bra nok.
Toppen
Natrium-batterier er billigere og enklere å produsere. De er også mer miljøvennlige fordi de ikke står bak CO2 utslipp.
Prototype
Forskerne har allerede laget en batteriprototype med det nye materialet, NaxV2(PO4)3. som viser betydelige forbedringer av energilagring. NaxV2(PO4)3, en del av en gruppe kalt "Na superioniske ledere" eller NaSICONs, er designet for å la natriumioner bevege seg jevnt inn og ut av batteriet under lading og utlading, ifølge en pressemelding.
Stabilisert
Ifølge de smarte forskerne fungerer materialet på en unik måte når det håndterer natrium. Det forblir stabilt når det frigjør eller tar inn natriumioner. Dette gjør at NaSICON forblir stabilt under lading og utlading. Batteriene leverer dermed en kontinuerlig spenning på 3,7 volt, mot 3,7 tidligere.
Vanadium
Forskjellen kan virke liten, men det øker batteriets energitetthet betydelig eller hvor mye energi det kan lagre for vekten. Nøkkelen til effektiviteten er vanadium, som kan eksistere i flere stabile tilstander, slik at det kan holde og frigjøre mer energi.
Game changer
Forskere er ikke i tvil om at det er den kontinuerlige spenningsendringen som er nøkkelfunksjonen. Det betyr at batteriet kan yte mer effektivt uten å kompromittere elektrodestabiliteten. Det er en game-changer for natrium-ion-teknologi. Og det er mest sannsynlig døden for generasjonen med lithium-batteri-biler.
Hovedsiden