I låginkomstländer kan tillgången på elektriciteten vara begränsad. En lösning kan bli ett nytt hållbart batteri som utvecklats av forskare i Sverige.
I många låginkomstländer används idag solceller, men när solen går ner tidigt vid ekvatorn tar elektriciteten slut.
För att förbättra tillgången på el har forskare vid Linköpings universitet, Chalmers och Karlstad universitet utvecklat ett effektivt batteri som baseras på zink och lignin.
– 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.
Kan användas 8000 gånger
Batteriet har en energitäthet som motsvarar blybatterier – men utan det giftiga blyet. Batterier är stabilt och kan användas över 8000 gånger. Laddningen räcker i cirka en vecka. Det är betydligt längre än andra liknande zinkbaserade batterier som laddas ur på bara några timmar.
Batterier som är baserade på zink finns redan på marknaden, främst som engångsbatterier. Men de väntas komplettera, och i vissa fall ersätta, litiumjonbatterier på sikt.
– 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 att vårt batteri är ett hållbart alternativ när energitäthet inte är avgörande, säger Ziyauddin Khan som är forskare vid Linköpings universitet.
Billigt med zink och lignin
Problemen med zinkbatterier har varit dålig beständighet eftersom zink reagerar med vattnet i batteriets elektrolytlösning. Reaktionen leder till utveckling av vätgas och att zinken får en annorlunda struktur, något som gör batteriet i princip obrukbart.
För att stabilisera zinken används en elektrolyt med kaliumakrylbaserat salt, WiPSE. Linköpingsforskarna har nu kunnat visa att när WiPSE används i ett batteri med zink och lignin blir stabiliteten väldigt hög.
– 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, säger Ziyauddin Khan.
I dagsläget är batterierna, som utvecklats i ett labb, små. Men forskarna menar att de går att göra stora batterier, ungefär som ett bilbatteri eftersom lignin och zink är billigt och finns i stora mängder. Men för massproduktion krävs att ett företag tar över.
Vetenskaplig studie:
Water-in-Polymer Salt Electrolyte for Long-Life Rechargeable Aqueous Zinc-Lignin Battery, Energy & Environmental Materials.
