Bedre batterier

I en doktorgradsavhandling har Sten Egil Johnsen (30) fra Alta sett på lagring av elektrisitet.

Arbeidet kan bidra til at det utvikles bedre batterier for å lagre elektrisitet. Dette er viktig i et fremtidig bærekraftig energisystem.

Bakgrunn for arbeidet har vært behovet for å forbedre dagens teknologi, blant annet med tanke på batteridrevne biler og redskaper som krever batterier med høy effekt.

Metallhydrider er legeringer som reversibelt kan lagre hydrogenatomer. Johnsen har karakterisert de elektrokjemiske prosessene knyttet til bruk av metallhydrider som materiale for elektroder i batterier.

Han har videreutviklet en teknikk for å studere mikroelektroder og har undersøkt materialenes evne til å ta opp (absorbere) og gi fra seg (desorbere) hydrogen. Hastigheten (kinetikken) og begrensninger for desorpsjonen er blitt karakterisert.

Det viste seg at mengde påtrykt strøm og hvor mye av hydrogenet som desorberes fra hydridene påvirker elektrodens fremtidige evne til å levere energi. Ladningstilstanden til elektroden (batteriet) må kontrolleres nøye på grunn av fare for korrosjon.

Oksygenrike forbindelser på overflaten av hydridpartiklene virker som en barriere for hydrogen og må derfor fjernes før hydrogen kan absorberes. Mekanisme og prosedyre for en slik aktivering ble studert.

Avhandlingen har tittelen «Activation and discharge kinetics of metal hydride electrodes / Aktivering og utladningskinetikk for metallhydridelektroder». Arbeidet er utført ved Institutt for materialteknologi (IMT), NTNU, med professor Reidar Tunold som hovedveileder og professor Göran Lindbergh, Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), som medveileder. Arbeidet er finansiert av Nordisk energiforskning (NERP) og Institutt for materialteknologi.

Sten Egil Johnsen er sivilingeniør (1997) fra Fakultet for kjemi og kjemisk teknologi, NTNU. Han er ansatt som stipendiat ved Institutt for materialteknologi, NTNU.