Chalmers utvecklar starkare och lättare batterier med kolfiberkomposit

Forskare vid Chalmers tekniska högskola har gjort framsteg i utvecklingen av strukturella batterier genom att använda en kolfiberkomposit. Det nya batteriet uppvisar ökad styvhet och förbättrad energidensitet, vilket gör det potentiellt lämpligt för användning i lättare och mer energieffektiva fordon.

Chalmers forskningsgrupp har arbetat med strukturella batterier i flera år. Den senaste iterationen av teknologin har en energidensitet på 30 Wh/kg, en ökning från tidigare 24 Wh/kg. Även om detta fortfarande är lägre än traditionella litiumjonbatterier, möjliggör integrationen av batteriet i fordonets struktur en betydande viktbesparing som kan minska den totala energiförbrukningen.

Batteriets styvhet har också förbättrats avsevärt, med ett elastiskt modul på 70 GPa. Detta material kan bära laster lika bra som aluminium men med en lägre vikt. "När det gäller multifunktionella egenskaper är det nya batteriet dubbelt så bra som sin föregångare – och faktiskt det bästa som någonsin gjorts i världen", säger forskningsledaren Leif Asp.

För att främja kommersialisering har ett nytt företag, Sinonus AB, lanserats. Trots att det fortfarande krävs omfattande ingenjörsarbete för att skala upp produktionen från laboratoriet till storskalig tillverkning, ser framtiden lovande ut. Tidiga tillämpningar kan inkludera tunn och lätt elektronik som mobiltelefoner och bärbara datorer. Bil- och flygindustrin har också visat stort intresse för teknologin.

Strukturella batterier är material som kan lagra energi samtidigt som de bär strukturella laster. Detta tillåter batterimaterialet att bli en del av produktens faktiska konstruktionsmaterial, vilket kan leda till betydande viktminskningar för till exempel elbilar och drönare. Den senaste forskningen har publicerats i tidskriften Advanced Materials.