Litium har länge varit kungen i batterivärlden, men forskningen på alternativ pågår för fullt. En färsk och omfattande analys från Fraunhofer FFB och universitetet i Münster visar att ”saltbatterier” – natriumjonbatterier – som bygger på det betydligt mer tillgängliga grundämnet natrium, står på tröskeln till ett genombrott i industrin.
Och det är inte bara teori. Kina har redan kommit långt med att testa tekniken i både elbilar och stationära energilager, och nu gör sig europeiska företag redo för produktion i gigafactory-skala.
– Våra resultat visar att den gängse uppfattningen om saltbatterier som svaga och ineffektiva inte längre stämmer, säger Philipp Voss, forskare vid Fraunhofer FFB och huvudförfattare till studien.
Billigare, grönare – och nära
Natriumjonbatterier har särskilt stor potential i tillämpningar där energitätheten inte behöver vara i toppklass – som till exempel i stadsbilar, hemmabatterier och nätlagring. De utmärker sig genom att använda billiga och rikliga material som både är lättare att få tag på och mer miljövänliga än litium, kobolt och nickel.
Ett anodematerial sticker särskilt ut: så kallad Hard Carbon. Det är både billigare att tillverka och betydligt mindre energikrävande än den grafit som används i klassiska litiumjonbatterier.
– Hard Carbon ger oss inte bara lägre utsläpp, utan också lägre produktionskostnader – och det kan vara ett trumfkort mot dagens litiumbatterier, förklarar Simon Lux, medförfattare till studien.
Men hur är det med energin?
Skeptiker kommer snabbt att påpeka att saltbatterier fortfarande har lägre energitäthet än sina litiumbaserade kusiner. Och det stämmer – än så länge. Men forskarna ser tydliga möjligheter att minska gapet, särskilt genom att optimera material som skiktade oxidkatoder och vidareutveckla Hard Carbon.
Studien uppskattar att förbättringar i anodematerialet ensamt kan minska koldioxidutsläppen med upp till 11 procent – och föra prestandan närmare de litiumjärnfosfatbatterier (LFP) som idag sitter i många billigare elbilar.
Redo för fabrikerna
En av de stora fördelarna med saltbatterier är att de i många fall kan tillverkas på samma produktionslinjer som litiumbatterier. Det betyder att tillverkare inte behöver börja från noll – och det sänker tröskeln för att rulla ut tekniken rejält.
Studien, som publicerats i tidskriften Energy & Environmental Science, bygger på verkliga produktionsdata från industrimaskiner vid Fraunhofer-institutets testlinjer i gigawatt-timmars skala.
– Saltbatterier kan ge oss en reell möjlighet att minska beroendet av geopolitiska aktörer som Kina, säger Simon Lux. – Men det kräver att vi satsar stort på forskning och utveckling här i Europa.
Saltbatterier är inte redo att ta över på alla fronter än – men de tar stora kliv framåt. Med rätt knuff kan de bli ett hållbart och ekonomiskt alternativ i en värld som skriker efter batterier. Och kanske, bara kanske, kommer framtidens elbil att drivas av något så enkelt som salt.