3D Tynnfilmbatteri: 3D-struktur: Supertynne elektroder og elektrolytter kan være løsningen på batterier som kan lades på et øyeblikk. Men for å få tynne strukturer organisert på en måte som kan gi vekt og volum kan de bygges i tredimensjonale strukturer. Ikke ulikt hvordan man i dag bygger de aller minste transistorelementene.
3D Tynnfilmbatteri: 3D-struktur: Supertynne elektroder og elektrolytter kan være løsningen på batterier som kan lades på et øyeblikk. Men for å få tynne strukturer organisert på en måte som kan gi vekt og volum kan de bygges i tredimensjonale strukturer. Ikke ulikt hvordan man i dag bygger de aller minste transistorelementene. (Bilde: Knut Bjarne Gandrud )

Alf Bjørseths inspirasjonspris

Denne teknologien gjør at et batteri kan lade 1000 ganger raskere enn i dag

Utviklet ved Universitetet i Oslo.

Mens selskaper verden rundt jager på for å produsere flere batterier og utgaver med større energitetthet, har forskere ved Universitetet i Oslo funnet ut at det går an å lade dem opp rundt 1000 ganger raskere enn vanlig.

Skulle en elbil lade så fort ville batteriet være fullt på brøkdelen av tiden det tar å fylle bensin.

Da hadde det ikke blitt tid til hverken dobesøk eller pølse.

Fikk pris for forskning

Mandag ble Knut Bjarne Gandrud tildelt Alf Bjørseths inspirasjonspris 2017 for sin forskning innen avanserte oppladbare batterier.

Han er den første som mottar prisen på 100.000 kroner som ble etablert i forbindelse med Bjørseths 75-årsdag i fjor.

Den skal deles ut til forskere ved UiO som har utmerket seg med forskning på fornybar energi og avanserte materialer. Det er Bjørseths honnør til universitetet hvor han selv i sin tid tok doktorgraden.

Knut Bjarne Gandrud (t.v.) var den første som fikk Alf Bjørseths inspirasjonspris på 100.000 kroner fra Alf Bjørseth, som hans familieselskap Scatec AS skal dele ut årlig til forskere innen kjemi og materialvitenskap ved UiO.
Knut Bjarne Gandrud (t.v.) var den første som fikk Alf Bjørseths inspirasjonspris på 100.000 kroner fra Alf Bjørseth, som hans familieselskap Scatec AS skal dele ut årlig til forskere innen kjemi og materialvitenskap ved UiO. Foto: Katinka Grønli/Vitenskapsakademiet

– Det tar nok tid før vi ser denne teknologien i elbiler, om det i det hele tatt skjer. Men det er mange andre anvendelser som trenger superrask lading. Hvis vi hadde hatt et batteri på en kilo av en slik type, og skulle lade det så raskt som mulig, ville det kreve en strømstyrke på 500.000 ampere. Det ville kreve en type infrastruktur vi ikke kommer til å ha på lenge, sier Gandrud på telefon fra sin arbeidsplass ved Imec i Belgia, hvor han forsker på avanserte batterier.

Superkatode

Det var under arbeidet med doktorgraden i 2014 Gandrud oppdaget et par pussige effekter. Han testet ut supertynne katodematerialer som ble deponert på en metalloverflate.

– Vi hadde jobbet med tynne katoder før, men da vi gikk ned fra 50 til 24 nanometer, så skjedde det noe. For det første ble jernfosfatet i katodefilmen deponert i en amorf struktur, det vil si at den ikke dannet krystaller, som er det de aller fleste batteriforskere jobber med. En annen effekt var at vi kunne lade tusen ganger raskere enn normalt, sier han.

Det trengs mer enn en katode for å danne et batteri, men Gandrud tror det vil bli mulig å jobbe videre med samme type teknologi for å deponere både elektrolytten og anoden.

I tillegg mener han at de må utvikle teknologien videre til en form for 3D-deponering for å øke tykkelsen på det ferdige batteriet.

Andre anvendelser

– Vi tror ikke elbiler er målet for slike batterier. De trenger flere Ah fremfor raskere lading. Men Jeg tror alle IoT-dingsene vi omgir oss med kan ha glede av det. En sensor, eller noe annet, som kan lades på et sekund i stedet for å skifte batteri er interessant, sier han. 

En annen anvendelse han trekker frem er at teknologien kan erstatte superkondensatorer. Slike brukes, blant annet i trikker og T-baner, der det trengs voldsomme strømstyrker inn og ut, som ikke vanlige batterier kan levere.

– Ved å utvikle en ny type batterier basert på tynnfilm kan vi gjøre det samme, men i et mye mindre volum. Det kan potensielt bli mye billigere, sier prisvinneren.

Kommentarer (9)

Kommentarer (9)