Grafencellulosa-komposit för elektrodapplikationer (GCC)
Resultat
Cellulosa är en av de ingående komponenterna i de grafenkomposit-elektroderna som tillverkas och demonstreras i de storskaliga försöken i det pågående testbäddprojektet finansierat av SIO Grafen. Grafen är elektrodens aktiva komponent och cellulosans roll är dels dispergeringsmedel för att grafenet ska hållas separerat, dels att ge torr- och våtstyrka. Cellulosan som använts är högladdad mikrofibrillär cellulosa (MFC) vilket fungerat bra på många sätt men ger utmaningar med bland annat avvattningen.
Målet med denna förstudie var att utvärdera om nanokristallin cellulosa (CNC) kan fungera som bindemedel i grafenelektroder och om tillverkningsprocesserna kan göras mer kostnadseffektiva. Elektrodmaterialen tillverkades på labbskala och den elektrokemiska prestandan samt ett antal materialegenskaper utvärderades. Trots den låga torrhalten så gick det gick bra att bestryka och tillverka elektroderna på labb.
Elektrokemiskt gav elektroderna med CNC likvärdigt bra resultat som referensen med MFC. Avvattningen gick betydligt snabbare vilket är en viktig fördel när det gäller kostnadsreduktion i samband med storskalig verksamhet. Elektroderna hade något sämre styrka än referensen men var tillräckligt hållbar för att kunna hanteras vilket är det viktiga.
Resultaten i denna förstudie ger en indikation över hur CNC fungerar men fler mer ingående studier behöver göras för att optimera förhållandena.
Vi uppfyllde målen med denna förstudie. Den utmaning som är kvar att lösa är framför allt den låga torrhalten vilket gör att den pålagda mängden aktivt material blir för litet.
Vi har relevanta parter för att framställa elektroderna och har tillsammans med dessa ansökt om ett demonstrationsprojekt för att ta ett steg närmare färdig produkt.
