De har tagit fram det första organiska batteriet

2020-10-15 Slussen Building Services

https://slussen.azureedge.net/image/353/batteri.jpg
Mikhail Vagin, Penghui Ding, Laboratoriet för organisk elektronik. Foto: Thor Balkhed

Forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet har för första gången demonstrerat ett organiskt batteri. Det är ett så kallad redox-flödesbatteri, ett stort batteri som kan lagra vind- och solenergi och exempelvis användas som powerbank för bilar.

Redox-flödesbatterier är stationära batterier där energin finns i elektrolyten utanför själva cellen, likt en bränslecell. I marknadsföringen har de ofta prefixet eko, eftersom det ger stora möjligheter att lagra överskottsenergi från exempelvis sol och vind och de verkar kunna laddas hur många gånger som helst. Redox-flödesbatterier innehåller dock ofta den sällsynta och dyra metallen vanadin. Elektrolyten där energin lagras kan vara vattenbaserad, vilket gör batterierna säkra, men det sänker också energidensiteten.  

Det Mikhail Vagin, förste forskningsingenjör, och hans kollegor vid Laboratoriet för organisk elektronik, Campus Norrköping, nu har lyckats med är att ta fram såväl en vattenbaserad elektrolyt som elektroder i organiska material som väsentligt ökar energidensiteten. Därmed blir det också möjligt att tillverka helt organiska redox-flödesbatterier för lagring av exempelvis sol- och vindenergi och för att utjämna belastningen i elnätet.

Som elektroder har de använt den ledande polymeren PEDOT som de dopar för att antingen transportera positiva eller negativa joner, katjoner respektive anjoner. Den vattenbaserade elektrolyten de tagit fram består av en lösning med kinon-molekyler, ett ämne som finns i material från skogen.

– Kinoner kan komma från trämaterial men här har vi använt samma molekyl, tillsammans med olika varianter av den ledande polymeren PEDOT. Det visar sig att de stortrivs med varandra, som en gåva från naturen, säger Viktor Gueskine, förste forskningsingengör vid Laboratoriet för organisk elektronik, och medförfattare till den artikel som nu har publicerats i Advanced Functional Materials.

Att de trivs med varandra innebär att PEDOT-elektroderna bidrar till att kinon-molekylerna växlar mellan sitt oxiderade och sitt reducerade tillstånd och därmed skapar ett flöde av protoner eller elektroner - därav redox.

– Jonprocessen är normalt svår att kontrollera, men här kan vi göra det. Vi utnyttjar ett fundamentalt fenomen inom elektrokatalysen där en speciell jon i en lösning, i detta fallet kinonjoner, omvandlas till elektricitet. Fenomenet existerar möjligen även i andra typer av lagringsmedia som i batterier, bränsleceller och superkapacitanser. Men det är en effekt som aldrig diskuterats tidigare. Vi visade det för första gången i ett redox-flödesbatteri, säger Mikhail Vagin.

De organiska redox-flödesbatterierna har fortfarande lägre energiinnehåll än vanadin-batterierna, men är å andra sidan superbilliga, helt återvinningsbara, säkra och perfekta för att lagra energi och jämna ut belastningen i elnäten. Kanske har vi i framtiden ett helt organiskt batteri där hemma som powerbank till elbilen.

Forskningen har finansierats av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, genom Wallenberg Wood Science center, Vinnova, genom Digital cellulosa center, och Stiftelsen för strategisk forskning, SSF. Den har även bedrivits inom den strategiska satsningen på Avancerade Funktionella Material, AFM, vid Linköpings universitet.

Källa: Linköpings universitet


 Dela     Tillbaka  

Ny vd för Byggherrarna klar

2025-12-19

Styrelsen i Byggherrarna har utsett Sofia Hansdotter till ny vd för branschorganisationen. Hon tillträder den 1 april 2026 och efterträder Tommy Lenberg, som går i pension efter 13 år som vd.


Allmän Arbetsmarknad

Årskrönika 2025

2025-12-19

Snart har timglaset för 2025 runnit klart och det är dags att göra bokslut för året samt att se fram emot och planera för 2026.


Allmän

Lagrådsremiss för genomförande av EPBD

2025-12-19

Regeringen har beslutat om en lagrådsremiss för att genomföra det omarbetade EU-direktivet om byggnaders energiprestanda (EPBD). Förslagen innehåller bland annat uppdaterade regler för energideklarationer och regler som ska underlätta tillsyn.


Allmän Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Lär med Energipodden över jul

2025-12-19

Julen är snart här och med den en hel del lediga dagar. Missa inte chansen att vidareutbilda dig med Energipodden som produceras av Slussen.biz när du får en stund över.


Allmän Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk) Energipodden

Branschen måste ta sitt ansvar

2025-12-19

Branschen måste ta sitt ansvar när det gäller att erbjuda praktik till kommande generationer. Det är en möjlighet för företagen och en förutsättning så att kompetensförsörjningen kan säkerställas. Det menar vvs-utbildaren Roland Jonsson.


Ventilation Värme Sanitet (Fastighets VA) Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Ny möjlighet att söka stöd för bio-CCS

2025-12-16

I dag öppnar den andra utlysningen inom Energimyndighetens stödsystem för bio-CCS. Totalt kan 10 miljarder kronor fördelas.


Allmän Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Expo laddar för 2026

2025-12-16

Expo-året 2025 är över, men redan nu finns möjligheten att krita in besöken på ExpoVent, ExpoStyr, ExpoVärme och ExpoVA för 2026 i kalendern.


Ventilation Värme Vatten & avlopp (yttre VA) Kyla

Otjänligt badvatten ska upptäckas lättare

2025-12-15

Urbanisering och ett varmare klimat gör att allt fler vill bada i kanaler, hamnar och vid stadsnära stränder som kan vara i närheten av där avlopps- och dagvatten släpps ut. En ny metod som testats i Skåne kan ge bättre svar på om doppet är säkert.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Ei vill stärka fjärrvärmekunder

2025-12-10

Energimarknadsinspektionens (Ei) genomlysning av fjärrvärmemarknaden visar att kundskyddet behöver stärkas.


Allmän

Nibe bjöd in till Tekniska museet

2025-12-10

Slussen.biz fanns på plats på Tekniska museet i Stockholm när Nibe bjöd in till en förmiddag om EPBD, helhetslösningar, köldmedier och ventilationsaggregat.


Ventilation Värme