Forskare vid Linköpings universitet har tagit fram ett batteri som skulle kunna användas i länder där människor lever i energifattigdom som komplement till solceller. Batteriet kan användas över 8 000 gånger och beskrivs som ett billigare och miljövänligare alternativ till litiumjonbatterier.
Omkring 800 miljoner människor världen över lever helt utan tillgång till el. Värst är läget för människor som bor i länder söder om Sahara där hälften saknar tillgång till el. Nu har en forskargrupp vid Laboratoriet för organisk elektronik och forskare vid Karlstads universitet och Chalmers utvecklat ett billigt och återvinningsbart zinkbatteri. Tanken är att batteriet ska kunna komplettera användningen av solceller som har blivit vanligare i låginkomstländer där människor lever i energifattigdom.
– Men vid ekvatorn går solen ner klockan sex och då tar elektriciteten slut. Så även om vår batteriteknik har något lägre prestanda än dyra litiumjonbatterier hoppas vi att den på sikt ska kunna erbjuda en lösning för de hushållen och företagen, säger Reverant Crispin, professor i organisk elektronik vid Linköpings universitet i ett pressmeddelande.
Batteriet kan användas över 8 000 gånger och ändå behålla 80 procent av sin prestanda. När batteriet är laddat ska det hålla i omkring en vecka vilket är betydlig längre än andra batterier gjorda av zink, som kan ladda ut efter bara några timmar. Ett annat problem med zinkbatterier har varit att det snabbt blir obrukbart eftersom zinken reagerar med vattnet som finns i batteriets elektrolytlösning. Batteriet beskrivs också som billigare och miljövänligare än litiumjonbatterier, med i princip samma energitäthet, men utan det giftiga blyet.
– Litiumjonbatterier är bra när de hanteras rätt. Men de kan vara explosiva, de är krångliga att återvinna och en del av utvinningen av vissa ämnen som kobolt är väldigt problematisk ur både miljö- och humanrättsynpunkt. Då är vårt batteri ett hållbart alternativ när energitäthet inte är avgörande, säger Ziyauddin Khan, forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet.
Forskarna har utöver zinken använt lignin som tillsammans med en elektrolyt med kaliumakrylbaserat salt ger hög stabilitet åt batteriet.
– Både zink och lignin är superbilligt och batteriet är enkelt återvinningsbart. Och räknar du på kostnaden per användningscykel blir det ett extremt billigt batteri jämför med litiumjon- eller blybatterier, fortsätter Ziyauddin Khan.
Batterierna som nu har tagits fram är små men går att göra i ungefär samma storlek som ett bilbatteri. Forskarna menar att det är viktigt att låginkomstländer får hjälp av länder som Sverige så att deras infrastruktur kan byggas upp med grön teknik från start.
Divyaratan Kumar, Leandro R. Franco, Nicole Abdou, Rui Shu, Anna Martinelli, C. Moyses Araujo, Johannes Gladisch, Viktor Gueskine, Reverant Crispin och Ziyauddin Khan är forskarna bakom forskningsartikeln som är publicerad i Energy & Environmental Materials 2024. Den finns att läsa här.
Batteriet är gjort av zink och lignin. Lignin är en biprodukt från pappersindustrin och är en biopolymer där elektroner kan lagras och användas som material för batterier.
