– I dag er litiumholdige batterier, eller såkalte litium-ionbatterier, ledende innen all mobil elektronikk og transport. På grunn av økt etterspørsel etter batterier i mobil elektronikk, og etter hvert også innen transport, har vi fått storskala batteriproduksjon som har gitt oss billigere batterier, sier Ann Mari Svensson.

Kostnadene for batteriene har gått ned med over 80 prosent fra 2010 til 2018. I tillegg har kvaliteten blitt bedre og levetiden lengre, sier Svensson.

Ekspertintervju

Ann Mari Svensson – professor ved Institutt for materialteknologi, NTNU.

Hun forsker på elektrokjemiske prosesser, i hovedsak knyttet til energilagring.

– Hva skiller litium-ionbatterier fra andre typer batterier?

– Alle typer batterier består av en anode, elektrolytt og katode. I et litium-ionbatteri er anoden laget av grafitt og katoden av et litiumoksid. Denne kombinasjonen har gitt litium-ionbatterier den høyeste energitettheten av alle oppladbare batterier. Enkelt sagt kan man lagre mye elektrisk energi på liten plass. På viktige bruksområder, som for eksempel i mobiltelefoner, bærbare datamaskiner og i biler og ferger, har ikke litium-ionbatterier konkurrenter i dag.

– Det har vært mye oppmerksomhet på dårlige arbeidsforhold og stor miljøbelastning ved utvinning av råvarer som kobolt og litium. Hvordan sikrer man en mest mulig bærekraftig batteriproduksjon?

– En stor del av problemet er at utvinning av disse råvarene i en del land skjer mer eller mindre uregulert. Dette får negative konsekvenser for arbeidsforhold, natur og miljø. Her må særlig de som kjøper materialene, eller batteriene, være seg sitt ansvar bevisst.

– Hvorfor brukes egentlig kobolt i batteriene?

– Kobolt brukes som del av katoden. Batterier der katoden inneholder noe kobolt er per i dag de som har den høyeste energitettheten og en god stabilitet. Men det forskes mye på alternativer, ikke minst på grunn av forholdene som du nevner. Det er mulig å redusere andelen kobolt eller erstatte det helt med for eksempel nikkel og mangan, men per i dag har slike batterier enten lavere energitetthet eller de er ikke tilstrekkelig stabile.

– Hvordan forskes det ellers i dag på batteriteknologi?

– Det går mange parallelle løp. Det skjer fremdeles mye forskning på litium-ionbatterier, selv om det er begrenset hvor mye mer den teknologien kan forbedres.

Denne artikkelen finner du også i papirutgaven av 2°C-magasinet for 2019. Last ned PDF.

Litium-svovel er noe av det man tror kan spille en rolle i fremtiden fordi det har lavere kostnad og lavere vekt enn litium-ionbatterier. Men det har ikke mindre volum. Så har du natrium-ion. De er ikke lettere enn dagens batterier, men billigere. Det gjør dem mindre egnet for transport, men kan kanskje bli viktig for lagring av fornybar strøm fra sol og vind. Et tredje eksempel er litium-luftbatterier. Luftbatteri vil ha svært høy energitetthet, men vil være vanskelig å lade.

Felles for alle disse tre alternativene til litium-ion er at vi ennå ikke har klart å demonstrere tilfredsstillende levetid. Dermed har heller ikke kommersielle aktører satset på storskala produksjon, som er nødvendig for å få kostnadene ned.

– To områder som ofte trekkes frem hvor batterier ikke kan erstatte fossilt drivstoff, er internasjonal luftfart og skipsfart. Er du enig i det?

– På kortere strekninger i luften og til sjøs kan litium-ionbatterier spille en rolle. Men dagens batteriteknologi er ikke god nok til å erstatte all fossil energi i et langdistansefly eller de største skipene som trafikkerer verdenshavene. Trolig er det i kombinasjon med andre teknologier at batteriteknologien har en rolle å spille i avkarboniseringen av de aller mest energikrevende transportmidlene.