Kiselgrafen‑komposit elektrod för litiumjonbatterier

I detta forskningsprojekt kommer vi att jobba med att skapa en uppskalningsbar elektrodkomposit av kisel och grafén som kan användas i litiumjonbatterier.

Målet är att litiumjonbatterier ska få högre prestanda, 15 procent bättre än dagens batterier, samt lägre produktionskostnader.

FoI-projektets mål är ett proof-of-concept för en ny kisel-grafenkomposit som är lämplig för storskalig produktion. Denna grafenkomposit, utvecklad i en tidigare förstudie, är framtagen som ett högpresterande anodmaterial i litiumjonbatterier. När kompositen används som elektrodmaterial i batterierna, leder det till en viktig ökning av batteriernas energilagringskapacitet jämfört med dagens grafitelektroder.

En viktig aspekt är att kompositens syntesmetod möjliggör storskalig implementering. Den tekniska prestandan för denna nya typ av elektrodmaterial visar en klar förbättring av litiumjonbatteriets lagringskapacitet. Marknaden för dessa batterier växer med 20% varje år, drivet av den snabbt växande behovet av elfordon. Marknaden för anodmaterial för litiumjonbatterier, som är målet för detta projekt, är idag cirka 200 000 ton grafit till ett värde av cirka 40 miljarder kronor. Inom projektet har de två materialföretagen (grafen och kiselpulver) möjligheten att tillgodose detta marknadsbehov av anodmaterial om den högpresterande kompositen vidareutvecklas.

De två material företagen, 2D Fab och Vesta Si, kommer tillsammans med Materialgruppen vid Mittuniversitetet och Battericentret vid Uppsala universitet, utveckla grafen-kiselkompositen. I fem arbetspaket kommer en fullständig förståelse av processmetoden för kompositen att tas fram och korrelera den med elektrokemiska prestanda hos battericeller. Ett slutligt arbetspaket fokuserar på att assimilera den utvecklade tekniken i de deltagande företagen och planera för en slutlig IoD-demonstrator.