Natriumjonbatterier erbjuder lovande teknik
– Litiumjonbatterier håller på att bli en dominerande teknik i världen och de är bättre för klimatet än vad fossilbaserad teknik är, särskilt när det kommer till transporter. Men litium utgör en flaskhals. Man kan inte producera litiumbaserade batterier i samma takt som man vill producera elbilar och fyndigheterna riskerar att tömmas på sikt, säger Rickard Arvidsson. Utöver detta bryts kritiska batterimaterial, som litium och kobolt, till stor del på bara några få platser i världen, vilket utgör en risk för tillgången.
Utvecklingen av nya batteriteknologier går snabbt i jakten på nästa generations hållbara energilagring – som helst ska ha lång livslängd, ha hög energitäthet och vara lätt att producera. Forskargruppen på Chalmers valde att titta på natriumjonbatterier, som innehåller natrium – ett mycket vanligt ämne som finns i vanlig natriumklorid – istället för litium. I en ny studie har de gjort en så kallad livscykelanalys av batterierna, där de har undersökt deras totala miljö- och resurspåverkan vid råvaruutvinning och tillverkning.
Dagens natriumjonbatterier förväntas redan användas för stationär energilagring i elnätet och med fortsatt utveckling kommer de sannolikt även i framtiden att användas i elfordon.
”Energilagring är en förutsättning för utbyggnaden av vind- och solkraft. Med tanke på att lagringen till övervägande del sker med batterier, är frågan vad dessa batterier kommer att vara gjorda av? En ökad efterfrågan på litium och kobolt kan vara ett hinder för denna utveckling, säger Rickard Arvidsson.
Den stora fördelen med tekniken är att materialen i natriumjonbatterierna är rikliga och kan hittas över hela världen. Den ena elektroden i batterierna – katoden – har natriumjoner som laddningsbärare och den andra elektroden – anoden – består av hårt kol, som i ett av exemplen Chalmersforskarna har undersökt kan framställas av biomassa från skogsindustrin. . När det gäller produktionsprocesser och geopolitik är natriumjonbatterier också ett alternativ som kan påskynda övergången till ett fossilfritt samhälle. ”Batterier baserade på rikligt med råvaror skulle kunna minska geopolitiska risker och beroende av specifika regioner, både för batteritillverkare och länder”, säger Rickard Arvidsson.
