European Observatory for Nanomaterials

Batterier använder elektrokemiska reaktioner för att lagra elektrisk energi för användning senare. De består av två elektroder: en negativ terminal (katod) och en positiv terminal (anod) samt en elektrolyt.

Jämfört med flytande fossila bränslen lagrar batterier mindre mängder energi i samma vikt eller volym material. Detta i kombination med kostnaden, tillgången på råmaterial och de relativt långsamma laddningstiderna är några av dagens stora utmaningar för batteritekniken.

Litiumjonbatterier är i dag den bästa lösningen för lagring av elektrisk energi. De används i många olika produkter, bland annat mobilelektronik och elbilar. I framtiden kommer dessa produkter att kräva högre lagringskapacitet och snabbare laddning, och även lägre kostnader.

Nanomaterial kan göra det lättare att konstruera bättre batterier genom bättre material för katoder och anoder. Nanomaterial, exempelvis grafen, har stor yta. Det bidrar till ökad kontakt mellan katoder, anoder och elektrolyt, vilket gör att batterierna kan laddas snabbare.

Kolnanorör kan användas för att skapa starka, hållbara elektroder med hög mekanisk tålighet, som samtidigt är flexibla. Forskarna använder också nanorör för att minska slitaget inne i batterier, så att de kan bevara sin kapacitet under fler laddningscykler.

Nanomaterial kan även göra andra batteritekniker än litiumjonbatterier ekonomiskt och tekniskt möjliga. Batteriteknik är beroende av riklig tillgång på råmaterial. Därför kan natriumjonbatterier vara en lämplig ersättning, eftersom tillgången på natrium är större än tillgången på litium.