NaGrams – Möjliggöra natriumjon-batterielektroder med skräddarsydd grafen-mikrostruktur
Resultat
Det övergripande målet med projektet var att hitta flera olika verktyg för att snabba på utvecklingen och optimeringen av Grafen/Fennac-blandningar till batterielektroder, samt att med hjälp av dessa resultat identifiera nyckelparametrar och sätta upp utvecklingsstrategier för nästa steg.
Vi utvecklade tekniker för att belägga Grafen/Fennac-batterimaterialet på elektroder, med liknande tjocklekar som tidigare formuleringar (det vill säga referensen, innehållande endast kol) och lyckades även minimera sprickbildningarna för dessa nya formuleringar. Vi lyckades också finna minst två verktyg – ledningsförmågan (x,y,z) samt morfologierna, som kunde användas för att snabba på utvecklingen. Dessa kartlades och jämfördes med andra relevanta mätdata och battericellernas egenskaper (knappceller).
Utifrån detta lyckades vi ta fram hur man inte ska göra vid tillsats av grafen till beläggningarna, och identifierade minst en strategi som var framgångsrik. Detta gör att vi har verktygen, kan fokusera, samt skissa upp strategin för det framtida utvecklingsarbetet. Lärdomarna kring grafenets användande var att det ändrar flera av elektrodernas och formuleringarnas egenskaper, och kompromisser behövs då processbarheten, sprickbildningen, torktiderna etcetera behövde tas i beaktning (inte bara batteriprestandan).
Vi har verifierat att ansatsen att ”blanda och se vad som händer” inte på bästa sätt nyttjar de goda egenskaper som grafen har. Därför vill vi fortsätta driva utvecklingen mot att med mer avancerade metoder integrera grafen i batteriet för att maximera effekten. Detta inkluderar grafenmodifieringar, ytbeläggning av aktiva partiklar och förbättrade bindemedelsinteraktioner – allt för att säkerställa elektrisk kontakt med mindre kol än det som används i dag (det vill säga högre kapacitet).
Vi har en bra kompetens i konsortiet för att driva utvecklingen framåt, men det vore intressant att undersöka samarbeten med möjliga batteritillverkare och slutanvändare, för att kunna snabba på möjlig marknadsintroduktion inom 3-5 år.
