En forskargrupp på Ångströmlaboratoriet i Uppsala har konstruerat ett uppladdningsbart batteri av grönalgerna. Det går till så att man ur algerna utvinner cellulosa som beläggs med en ledande plast. Därefter tillsätts vatten och vanligt koksalt och av den här sörjan kan man sen göra små svarta elektroder till batterier, batterier som har många fördelar jämfört med andra batterier.
Cellulosan i algen har en annorlunda struktur än den som finns i landväxter. Ytan blir väldigt stor och därmed blir också möjligheterna att lagra energi bättre.
På det viset har forskarna fått fram ett batteri som går att ladda på några sekunder, kan laddas väldigt många gånger utan att tappa så mycket i kapacitet, nästan inte väger någonting, är tunt, formbart, billigt och så lätt att tillverka att man nästan kan göra det hemma i köket.
Batteriet ersätter inte de vanliga batterier vi idag har i exempelvis mobiler och kameror. Man kan snarare se pappersbatteriet som ett komplement som dessutom öppnar dörren för nya användningsområden där batteriet blir en del av omgivningen på ett helt annat sätt än idag. T.ex. skulle man kunna skapa tapeter som samtidigt är ett batteri, förpackningar med inbyggd bildskärm som drivs av batteriet som är en del av själva förpackningen etc.
Eftersom de fungerar med saltvatten som ledande material mellan elektroderna är de mycket miljövänliga. De är lätta, de väger nästan ingenting, och är lätta och billiga att tillverka. batteriet kan laddas på 10 sekunder vilket är ungefär hundra gånger snabbare än vad du kan ladda något annat batteri idag.
Efter 100 laddningar har den första prototypen tappat 6 procent av sin kapacitet. Man räknar med att detta kan förbättras. Förlusterna kan minskas ytterligare genom inkapsling och smart val av kontaktering enligt forskningsledare Maria Strømme, som är professor i nanoteknik.
Batteriet befinner sig än så länge på forskningsstadiet, men på lång sikt skulle algbatteriet kanske kunna ersätta dagens lithium-jonbatterier som vi har i våra bärbara datorer och mobiltelefoner. Dessa batterier kan dessutom öppna upp en hel marknad som inte finns idag, då de kan integreras i nästan vilket material som helst.
Batteriet har fått många utmärkelser, bl.a. har Albert Mihranyan fått det prestigefyllda Chester Carlsons forskningspris.
Många forskare runt om i världen har försökt utveckla batterier av cellulosa och polymerer. Men de långa laddningstiderna har hittills varit en stötesten. En orsak är att skikten av ledande polymer, där energin lagras, är för tjocka. Då tar det tid att fylla dem med joner när batteriet laddas.
Det problemet har Uppsalaforskarna löst genom att belägga individuella cellulosafibrer med 50 nanometers tunna lager av den ledande polymeren polypyrrol. Ett så tunt lager går snabbt att fylla.
Att cellulosan kommer från en alg är också unikt. Algen heter grönslick och har en speciell nanostruktur, som ger fibern en extremt stor ytarea. Finessen med den stora ytan är att många joner kan lagras. Därmed blir laddningskapaciteten stor. Som elektrolyt används vanligt saltvatten i ett filterpapper.
Lämna ett svar