Forskare på Chalmers har lyckats utveckla världens första återuppladdningsbara cementbaserade batteri.
Konceptet för batteriet, utvecklat av doktor Emma Zhang och professor Luping Tang, utgörs av en cementbaserad mix där kolfiber blandats i för att ge ledningsförmåga och böjhållfasthet. En metallpläterad kolfiberväv har bäddats in i mixen. Batteriet har en genomsnittlig energitäthet på 7 wattimmar per kvadratmeter.
– Resultat från tidigare publicerade studier kring teknik för cementbaserade batterier har visat på väldigt låg batterieffekt, så vi insåg att vi behövde tänka utanför boxen. Konceptet vi utvecklat – som också är återuppladdningsbart – har aldrig tidigare prövats. Men vi har nu en metod som fungerar väl i labbskala, berättar Emma Zhang.
Lagra energi
Energitätheten i batteriet är låg jämfört med dagens kommersiella batterier men har fördelen att det kan användas i mycket stora volymer i byggda strukturer. Att batteriet är återuppladdningsbart är dess främsta fördel.
– Vi ser framför oss att denna teknik i framtiden kommer att innebära hela höghus med konstruktionsdelar av funktionell betong. Givet att vilken betongdel som helst skulle kunna ha ett lager av denna elektrod inbäddad, skulle det innebära gigantiska volymer av funktionell betong, säger Emma Zhang.
Forskarna ser även andra tillämpningsmöjligheter. Tekniken skulle kunna användas tillsammans med solpaneler för att ge elektricitet och som källa för så kallad strukturell hälsoövervakning i vägbroar och hamnar. Cementbaserade batterier skulle även kunna användas för att driva LED-belysning och 4G-uppkoppling, eller som katodskydd mot armeringskorrosion i betongkonstruktioner. Utvecklingen av batteriet är än så länge i ett tidigt stadium och för att kunna kommersialisera tekniken behöver batteriets livslängd förbättras och hållbara återvinningsmetoder utvecklas.
Emma Zhang / Forskarnas batteriprototyp Foto: Chalmers
