Forskare vid Stockholms universitet har utvecklat en metod för att multiplicera livslängden på nickel-metallhydridbatterier. Det gör att batterierna klarar väldigt många fler laddningscykler utan att tappa kapacitet. Den nya metoden gör också att batterierna lätt kan återställas när de väl börjat slitas ut, till skillnad från andra uppladdningsbara batterier som måste smältas ner för återvinning.

De flesta uppladdningsbara batterier är baserade på antingen bly, nickel-kadmium (NiCd) eller olika kombinationer med litium. Batterier baserade på nickel-metallhydrid (NiMH) med en vattenhaltig elektrolyt är både miljövänliga och säkra. NiMH-batteriet är utvecklat från nickel-vätebatteriet (NiH ₂ ). Det har länge varit känt att (NiH ₂ ) batterier har en överlägsen livslängd jämfört med andra batterityper. Det är därför de (till exempel) används i satelliter i omloppsbana i rymden, där batterierna måste fungera i årtionden utan service. Rymdteleskopet Hubble är ett exempel, men NiH ₂ batterier snurrar också runt våra grannplaneter. Dock, dessa strukturer av batterierna är opraktiskt stora, eftersom vätgasen lagras i gastankar. NiMH-batterier kan göras mycket mer kompakta, eftersom vätet lagras i en metallegering/metallhydrid med en vätedensitet som motsvarar den för flytande väte. Forskare vid Stockholms universitet har nu utvecklat en teknik för att uppnå samma långa livslängd för NiMH -batterier som i det stora NiH ₂ batterier.

Inspirationen till den nya tekniken kom från ett nytt NiMH-batteri tillverkat av Nilar AB i Gävle.

I ett NiMH-batteri, väte är bundet i metallegeringen. Denna lösning är effektiv, men batteriet åldras eftersom det torkar ut när legeringen långsamt korroderar och förbrukar sin vattenbaserade elektrolyt. Korrosionen stör också den inre balansen mellan elektroderna i batteriet. Genombrottet kom när forskargruppen upptäckte att de kunde motverka åldringsprocessen nästan helt genom att tillsätta syre, som återställer den förlorade elektrodjämvikten och ersätter den förlorade elektrolyten. Detta kan enkelt göras i Nilars batterikonstruktion, eftersom alla celler delar samma gasutrymme. Med rätt balans mellan syre och väte, en livslängd uppnås som överstiger alla dagens vanliga batterityper.

"Elektrifieringen av samhället, inte minst av alla framtida elbilar, ställer nya krav på distributionsnät. Denna batterityp är mycket väl lämpad för att jämna ut belastningen på elnätet på alla nivåer under lång tid, något som är en förutsättning för ett fossilfritt samhälle där intermittent sol- och vindkraft ska kopplas till nätet, säger professor Dag Noréus vid Stockholms universitet, som har lång erfarenhet av NiMH-utveckling.

"Denna nya batteriteknik är ett stort steg på vägen. Just nu, Sverige är världsledande inom segmentet laddningsbara NiMH-batterier, " säger Dr Yang Shen, vars avhandling Development of metal hydride ytstrukturer för högeffekts NiMH-batterier – förlängd livslängd och leder till effektivare återvinningsmetoder presenterades den 10 december i år och har varit en central del av arbetet.