Silisium i batterier kan mangedoble kapasiteten

Kraftige batterier er et viktig ledd det grønne skiftet, og Elkem har kastet seg inn i konkurransen om å lage bedre batterier.

– Teoretisk kan silisiumbaserte batterier ha ti ganger så høy kapasitet som batterier med grafitt som anode. I praksis blir ikke økningen så høy, men kapasiteten vil i hvert fall øke betraktelig, forteller forskningsdirektør Ragnar Tronstad i Elkem Technology til energibransjen.no.

Fra mobiler til biler

Ved Elkem Bremanger produserer selskapet en spesiell kvalitet silisium, Silgrain® e-Si, til bruk i anoder i batterier. I fjor høst organiserte de et nytt prosjekt for Silgrain® målrettet mot bruk av silisium i oppladbare lithium-ion-batterier.

I dag finnes silisiumbaserte batterier i bare noen få produkter, for eksempel klokker.

– I første omgang tar vi sikte på at silisium skal benyttes i forbruksvarer som datamaskiner og mobiltelefoner. Etter rundt 2020 regner bilindustrien med at silisiumbaserte batterier vil være kommersielt. Vi får ta et steg av gangen, forteller Ragnar Tronstad.

Egen kvalitet

– Det har lenge vært kjent at silisium kan brukes i anoden, og mange jobber med dette. Vårt utgangspunkt er at vi vil være med på denne utviklingen med vår spesielle silisiumkvalitet.

Ifølge Tronstad har Silgrain også andre fordeler enn økt batterikapasitet. Prosessen danner ingen giftige forbindelser, og produktet har et lavere «footprint», altså mindre utslipp av klimagasser.

Norske fortrinn

– Kan Elkems nye batteriteknologi åpne for ny industri i Norge?

– Jeg vet ikke om batterier vil bli produsert i Norge. Vi satser i første rekke på å levere silisium. Vi konkurrerer med mange i verden, men ingen andre har akkurat dette silisiumet som vi har, sier Tronstad.

Han peker på at Norge har gode forutsetninger for å produsere silisium.

– Norske bedrifter er verdensledende innen silisiumproduksjon både innen standard- og raffinerte produkter. Vi har også et universitetsmiljø som driver silisiumforskning på høyt nivå.

Utfordring

Tronstad er kjent med at bilprodusenter både i øst og vest jobber med å utvikle siliumbaserte batterier. – Hvis de også lykkes, vil det blir et stort fremskritt. Med høyere kapasitet kan en redusere vekten av batteriene betydelig i forhold til i dag.

For oppladbare batterier er antall ladesykler en kritisk ting. En ulempe med silisium er at stoffet ekspanderer betydelig i reaksjon med lithium. Den utfordringen jobber vi med, sier han.

Tradisjonsrikt smelteverk

Forskningsdirektøren deltok nylig på konferansen Kraft i Vest, som arrangeres av SFE (Sogn og Fjordane Energi), hvor han fortalte om den nye batteriteknologien.

Elkem Bremanger ligger i Svelgen i Sogn og Fjordane. Fabrikken ble etablert i 1928, basert på den gode tilgangen på vannkraft i området. I dag produseres raffinerte Silgrain®- og ferrosiliumkvaliteter i tillegg til mikrosilica på Bremanger.