Stora framgångar för Uppsalaforskares hållbara batterimaterial
Forskarna Ronnie Mogensen, William Brant och Reza Younesi runt forskningsprover av katodmaterialet Fennac, eller Preussiskt vitt, som nu ska börja tillverkas i industriell skala i Sandviken. Foto: Mikael Wallerstedt
Nyligen fick Uppsalabaserade batteriföretaget Altris AB grönt ljus för finansiering om SEK 100 miljoner. Företaget har rötter i forskning vid Ångströmlaboratoriet, där utvecklingen av den nydanande tillverkningsmetoden fortsätter. "Vårt katodmaterial ger ett natriumjonbatteri som är mer hållbart, billigare och säkrare", säger Reza Younesi, forskare vid institutionen för kemi-Ångström.
De tre kemiforskarna och grundarna av Altris AB möter upp på avdelningen för strukturkemi med extra glada miner. Dagen innan fick de bekräftat att deras katodmaterial Fennac ska börja tillverkas i industriell skala i Sandviken. Där ska ca 2000 ton katodmaterial framställas varje år för användning i laddbara natriumjonbatterier. Den samlade energilagringskapaciteten om 1 gigawattimme årligen motsvarar ungefär 40 elvärmda normalvillors elanvändning under ett år.
För Altris var det den andra goda nyheten på kort tid. I mars tog företagets investeringsrunda i serie A in EUR 9,6 miljoner euro, ungefär SEK 100 miljoner, från bland annat Northvolt och EIT InnoEnergy. Att forskartrion kommit till denna punkt beror förstås på hårt arbete, men också gynnsamma faktorer längs vägen. Starten gick 2015 då Ronnie Mogensen blev doktorand på avdelningen och började jobba med natriumjonbatterier.
Syntetisering vid låga temperaturer
– Då var vi antagligen lyckosamma i att vi kom på den här metoden att syntetisera materialet ”Preussiskt vitt” som baseras på natriumjoner. Det nya var att vi lyckades syntetisera detta material vid låga temperaturer och utan högt tryck, vilket också gör framställningsprocessen billigare, säger Ronnie Mogensen.
Framgångarna med Altris natriumjonbatteri bygger på en unik metod att syntetisera materialet ”Preussiskt vitt” som namnet till trots har en ursprunglig blå färg. Foto: Mikael Wallerstedt
Natriumjoner var det självklara valet före litium, ett mineral som är såväl dyrt som begränsat till vissa regioner i världen. Istället använder forskarna sig av råvaror och kemikalier som finns tillgängliga från i stort sett alla kontinenter.
– Vårt katodmaterial består av järn, kväve, natrium och kol, kort sagt grundämnen som finns i överflöd, berättar Reza Younesi. En annan komponent är aluminium som ersätter koppar och gör batteriet billigare och enklare att tillverka.
Visserligen har natriumjonbatteriet lägre energitäthet per enhet, men för vanlig energilagring är kapaciteten tillräcklig, menar Reza Younesi. Tanken är dock inte att konkurrera ut litiumbatteriet utan att komplettera det. Förutom att natriumjonbatterier minskar trycket på globala natur- och vattenresurser är batterierna betydligt säkrare, förklarar William Brant.
Säkerhetsaspekten uppfylld
– Till skillnad från litiumjonbatterierna innehåller inte natriumjonbatterier nickel, som i kombination med brandfarliga elektrolyter gör litiumjonbatterier brandfarliga. Altris har en nickelfri kemi och en icke-brandfarlig elektrolyt. Så i slutändan får användaren ett batteri som kan matcha viss litiumjonteknologi samtidigt som det uppfyller säkerhetsaspekten.
För testning av bland annat battericeller fortsätter forskarna att använda sig av Ångström Advanced Battery Center och andra faciliteter såväl i som utanför Ångströmlaboratoriet.
– Det är en mycket dynamisk batterimarknad just nu där vi har chans att visa hur lovande vår batteriteknologi är, säger Ronnie Mogensen.
Anneli Björkman