KVAL: Stabilizing Si as anode in Li-ion batteries

Litium-ion batterier (LiB) inneholder karbon (C) på grunn av dets utmerkede egenskaper, lave kostnader og lave vekt. C-baserte batterier er imidlertid utsatt for brannfare når de brukes over lengre tid eller ved høye spenninger. For å løse sikkerhetsproblemene erstattes noe av karbonet med andre materialer. Silisium (Si) er et lovende erstatningsmateriale, siden det er ikke-brennbart og potensielt vil muliggjøre batterier med svært høy kapasitet. Dessverre er utnyttelsen av Si i LiBs vanskelig på grunn av store materialrelaterte utfordringer som fører til stadig reduksjon av batterikapasiteten for hver oppladnings- og utladingssyklus. Derfor brukes fortsatt en betydelig mengde C i batterier med Si. Forskere ved Senter for materialvitenskap og nanoteknologi (SMN) ved Universitetet i Oslo har utviklet en ny løsning som gjør det mulig å erstatte en større andel av C med Si, samtidig som problemet med batterisykling reduseres. Løsningen består av nye, organiske forbindelser, som består av lett tilgjengelige billige kjemikalier, og som tilsettes batterielektroden gjennom helt konvensjonelle prosesstrinn. Dette tillater et stort innhold av Si, langt over det som er vanlig, samtidig som det øker kapasiteten, energitettheten og levetiden til batteriet. Reduksjonen i mengden karbon forbedrer sikkerheten til batteriet. Dette kvalifiseringsprosjektet vil undersøke det forretningsmessige potensialet til teknologien ved å vurdere hvor lett den kan benyttes og hvilken verdi den faktisk representerer for industrien og ved å sikre immaterielle rettigheter.