Morgondagens batterier bygger på polymerer
Trots en snabb utveckling av nya batterier begränsas ännu prestandan hos till exempel mobiltelefoner och bärbara datorer av dagens batterier. Det finns därför ett stort kommersiellt intresse för att utveckla batterier med hög energitäthet. Ett intressant område är så kallade polymera batterier där vätskeelektrolyten är ersatt med en elektrolyt baserad på polymerer.
I ett internationellt samarbetsprojekt har gelelektrolyter, vilka kombinerar vätskedynamik med en viss mekanisk stabilitet studerats. Batterier baserade på gelelektrolyter har redan nått den kommersiella marknaden trots att jonledningsmekanismen i dessa system ännu inte är utredd. För att öka kunskapen och därmed kunna optimera betingelserna har Christer Svanberg vid Experimentell fysik på Chalmers studerat en gelelektrolyt baserad på en vätskeelektrolyt uppblandad med poly(metyl metakrylat) (mer känt som ”plexiglas”). För dessa system finns ett starkt samband mellan en vätskelik diffusion och jonledningsförmågan.
– Polymerer och polymergeler är även intressanta system för grundforskning av dynamik i oordnade system, säger Christer Svanberg. Av speciellt intresse är övergången från vätska till glas, för vilken det saknas en allmängiltig teori trots att människan har tillverkat glas i tusentals år. I detta projekt har vi studerat hur dynamiken påverkas av att begränsas till små utrymmen. Det är en förhoppning inom forskarvärlden att en bättre förståelse av dynamik och struktur för sådana system också kan bli en viktig pusselbit för en bättre förståelse av egenskaperna hos underkylda vätskor och glaser i allmänhet.
Projekten redovisas i en doktorsavhandling ”Dynamics of Disordered Materials in Confined Geometries”. Avhandlingen försvaras den 8 december vid en offentlig disputation på Chalmers.
Ytterligare information:
Christer Svanberg, Avdelningen för experimentell fysik, Chalmers tekniska högskola, Göteborg, tel 031-772 3342.
