Svensk forskning mangedobler levetiden for genopladelige NiMH-batterier

Forskere ved Stockholm Universitet har udviklet en metode til at mangedoble levetiden for nikkel-metalhydrid-batterier. Det betyder, at batterierne kan klare rigtig mange flere opladningscyklusser uden at miste kapacitet. Den nye metode betyder også, at batterierne nemt kan genoprettes, når de er begyndt at blive slidt, i modsætning til andre genopladelige batterier, der skal smeltes om til genbrug.

De fleste genopladelige batterier er baseret på enten bly, nikkel-cadmium (NiCd) eller forskellige kombinationer med lithium. Batterier baseret på nikkel-metalhydrid (NiMH) med en vandig elektrolyt er både miljøvenlige og sikre. NiMH-batteriet er udviklet fra nikkel-brint-batteriet (NiH ₂ ). Det har længe været kendt, at (NiH ₂ ) batterier har en overlegen levetid sammenlignet med andre batterityper. Det er derfor, de (for eksempel) bruges i satellitter i kredsløb i rummet, hvor batterierne skal fungere i årtier uden service. Hubble-rumteleskopet er et eksempel, men NiH ₂ batterier snurrer også rundt på vores naboplaneter. Imidlertid, disse strukturer af batterierne er upraktisk store, fordi brinten opbevares i gastanke. NiMH-batterier kan gøres meget mere kompakte, fordi brinten er lagret i en metallegering/metalhydrid med en brintdensitet svarende til flydende brint. Forskere ved Stockholms Universitet har nu udviklet en teknik til at opnå samme lange levetid for NiMH-batterier som i det store NiH ₂ batterier.

Inspirationen til den nye teknologi kom fra et nyt NiMH-batteri fremstillet af Nilar AB i Gävle.

I et NiMH-batteri, brint er bundet i metallegeringen. Denne løsning er effektiv, men batteriet ældes, fordi det tørrer ud, da legeringen langsomt korroderer og forbruger dens vandbaserede elektrolyt. Korrosionen forstyrrer også den interne balance mellem elektroderne i batteriet. Gennembruddet kom, da forskergruppen opdagede, at de kunne modvirke ældningsprocessen næsten fuldstændigt ved at tilsætte ilt, som genopretter den tabte elektrodeligevægt og erstatter den tabte elektrolyt. Dette kan nemt gøres i Nilars batterikonstruktion, fordi alle celler deler det samme gasrum. Med den rette balance mellem ilt og brint, opnås en levetid, som overstiger alle nutidens gængse batterityper.

"Elektrificeringen af ​​samfundet, ikke mindst alle fremtidige elbiler, stiller nye krav til distributionsnet. Denne batteritype er meget velegnet til at udligne belastningen på elnettet på alle niveauer over en længere periode, noget, der er en forudsætning for et fossilfrit samfund, hvor intermitterende sol- og vindkraft kobles til nettet, siger professor Dag Noréus fra Stockholms universitet, som har stor erfaring med NiMH udvikling.

"Denne nye batteriteknologi er et stort skridt på vejen. Lige nu, Sverige er verdens førende inden for segmentet af genopladelige NiMH-batterier, " siger Dr. Yang Shen, hvis afhandling Udvikling af metalhydrid-overfladestrukturer til NiMH-batterier med høj effekt - forlænget levetid og føre til mere effektive genbrugsmetoder blev præsenteret den 10. december i år og har været et centralt element i arbejdet.