Datateknologien har gjennomgått en revolusjon hvor ytelse i form av prosessorkraft, minne og harddiskstørrelsen har utviklet seg i takt med Moores lov.
Dette kan dessverre ikke sies om batteriytelsen som jo i stor grad begrenser nytten av bærbare maskiner. Mens datateknologien er basert på aktive komponenter, krever batteriteknologien aktive materialer.
For å øke batterienes ytelse er det ikke nok å gjøre dem mindre. Her må istedet dagens batterimaterialer erstattes av nye med bedre egenskaper.
Lagring av kjemisk energi
Batterier lagrer kjemisk energi og gir elektrisk energi. Viktige parametere når det søkes etter nye materialer er spenning, energitetthet, effekt, reversibilitet, sikkerhet, stoffenes giftighet, pris og anvendelsesområde. Som kjent er litiumionebatterier idag nesten uerstattelige i mobiler, kameræt, bærbare pc'er, sensorer og medisinske implantater som krever strøm. Denne typen batterier har på mange områder vært dominerende siden midten av 90-tallet. Konkurrerende oppladbare batterier har svakere bruksegenskaper og/eller lavere energitetthet.
Den neste generasjonen batterier vil ha katoder, anoder og elektrolytter som er mer stabile, som er mer kompatible og som evner å få ioneprosessene til å gå fortere. I tillegg er materialene mer robuste slik at de tåler flere ladesykler. Nye fremstillinsmetoder vil dessuten tillate batterier basert på ny design. Kjemisk institutt er aktivt i dette viktige forskningsfeltet og undersøker nye materialer for katode, anode og elektrolytter, samt nytt design som muliggjør større effekt. Her er avansert materialkjemi basis for fremgang og ny teknologi.
Tynnfilmbatterier
Et hovedmål er å utvikle batterier basert utelukkende på faste materialer og på tynne filmer. Dagens forskning ved KI er finansiert av Norges forskningsråd, EU og nærinslivet. Et resultat av denne forskningen er en ny metode for å avsette litiumforbindelser som tynne filmer og som elektrolytter. Et testlaboratorium for nye batterier er utviklet.
MAHEATT
I EU-prosjektet MAHEATT arbeider vi med fire ledende europeiske universiteter og tre High-tech selskaper for å utvikle materialer som i dag er ukjente, men som har kapasitet til virkelig å gjør en forskjell for energilagringsevne. Evner vi dette, åpner det seg nye markeder for litiumbatteriene som innen transportsektoren og innen bygg og anlegg. En viktig anvendelse vil dessuten en gang i framtiden være lagringsenheter for strøm produsert fra solceller. Vi må tross alt kunne bruke strøm også når det er mørkt og kaldt. Her vil vår forskning virkelig kunne gjøre en forskjell. For å nå dette målet fokuserer vi på nye materialer.