Batterier, som både er mere sikre og kan lagre dobbelt så meget energi på mindre plads, det er perspektiverne i et nyt forskningsprojekt.
Der er flere store udfordringer, når vi skal frigøre os fra afhængigheden af fossile brændsler og overgå til at bruge bæredygtig energi fra for eksempel sol og vind.
En af dem handler om at kunne lagre nok energi fra vindmøller og solceller til, at vi også har strøm, når det er vindstille, og solen ikke skinner.
I sit nye forskningsprojekt ‘Solid-State Magnesium Batteries’ tager professor Torben R. Jensen fra Aarhus Universitet første skridt på en mulig vej til at løse den udfordring.
– Jeg håber, vi i projektet her kan lykkes med at fremstille nogle små batterier, som er sikrere og mere effektive, og som så siden hen kan skaleres op, så vi kan lagre større mængder energi, siger Torben R. Jensen.
I samarbejde med forskerkolleger fra Aarhus Universitet og Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology i Schweiz, skal han udvikle magnesiumbatterier, hvor metallet magnesium erstatter det mere sjældne og dyrere metal lithium i genopladelige batterier.
Et batteri fungerer ved, at metalioner vandrer den ene vej, når batteriet oplades og den anden vej, når det aflades. Når det aflades afgiver magnesiumatomer elektroner ved batteriets ene elektrode, og det er den strøm, der kommer ud af batteriet.
I et tidligere projekt har forskergruppen fra Aarhus Universitet opdaget et nyt fast stof, som har den bedst kendte evne til at lede magnesium-ioner.
I de lithiumbatterier man bruger i dag, har man ofte en flydende organisk ion-leder i midten af batteriet, som også er brandfarlig.
Forskningen kan bane vejen for helt nye typer af batterier med højere energitæthed, end vi kender til i dag, og som samtidig er mere sikre, da alle dele i batteriet er faste stoffer.
– Noget andet godt ved magnesium er, at hver magnesiumatom kan afgive og optage to elektroner, mens lithium-ioner kun kan modtage og afgive en. Vi kan altså lagre mere energi med magnesium-batterier, fortæller Torben R. Jensen.
Kernen i det nye forskningsprojekt er at finde nye materialer til batteriets elektroder.