– Batterier är framtiden.

Kristina Edström, professor i kemi på Uppsala universitet, låter säker. Hon har arbetat med utveckling av batterier sedan doktorandtiden i Uppsala på 80-talet. Under den tiden har det gått upp och ned i synen på batterierna. Tid till annan har framtiden, exempelvis när det gäller bilar, förutspåtts gå åt ett annat håll än till den elektrifierade.

– Men sedan 2010 har det bara varit uppåt för oss som sysslar med batterier, säger hon.

Artikelbild

| En gammal pappersklämma fungerar utmärkt för laboratorievarianten av ett testbatteri.

Vad är det som har hänt?

– Politiker och företag har äntligen förstått hur stort behovet av energilagring är.

Batterier är viktiga komponenter i vår vardag, i exempelvis vår dator eller mobiltelefon, och de blir allt mer viktiga i våra bilar när kraven på att fordon ska drivas av något annat än fossila bränslen ökar.

Men i dag tillverkas 90 procent av världens batterier i Asien. I Europa finns en rädsla för att inte produktionen ska räcka till den egna basindustrin, framför allt bilproduktionen. EU har därför vidtagit mått och steg för att komma i gång med europeisk produktion. 2017 startades ett samarbete med relativt kort planeringshorisont, där över 200 industrinära verksamheter är med. Bland dem finns svenska företaget Northvolt, vars ägare har sin bakgrund i Elon Musks Teslafabrik och planerar en batterifabrik i Skellefteå. Tester genomförs i en anläggning i Västerås.

Artikelbild

| Här i en dokumentsamlare på Ångströmlaboratoriet kanske framtidens superbatteri ligger på testning.

– Vi i Uppsala är med i det här europeiska samarbetet och har också viss dialog med testanläggningen i Västerås, för att exempelvis göra examensarbeten där, säger Kristina Edström.

Men frågan är vilka batterier som ska göras på längre sikt. Kanske finns svaret i någon av de gamla dokumentsamlare i hårdplast som står i laboratorierna på institutionen för kemi på Ångströmlaboratoriet. I stället för papper samlas här nämligen batterier med olika lösningar på material, sammansättning och konstruktion.

– Det vi söker efter är ”Ultra high performance batteries”, alltså batterier långt, långt över det vi har i dag vad gäller alla aspekter av batteriers prestanda och hållbarhet, och som ändå inte kostar skjortan. Vi försöker också hitta vägar till smarta batterier med inbyggda sensorer som kan mäta behov och funktion och öka batteriets effektivitet, säger Kristina Edström.

Batteriforskningen i Uppsala spänner brett, beskriver hon, från grundforskning till det mer tillämpbara exempelvis riktat mot fordonsindustrin. Materialmässigt är forskningen fokuserad mot litium, det som slog igenom på 90-talet och driver elektroniken i din smartphone och annan hemelektronik. Men Uppsalaforskningen har även resultat som rör billigare batterilösningar.

–  Vi jobbar också med att ta vara på råmaterial, exempelvis avfall från livsmedelsproduktion och skogsbruk, för att göra nya batterier som ett komplement till litium- och natriumbatterier som är det alla kör på i dag, säger Kri­stina Edström.

I dag påminner de flesta batterier mer eller mindre om en burk, om än i olika storlek. I framtiden kommer batterier att finnas i helt andra former, spår hon och beskriver ett drömscenario.

–  Det vore att ha smarta batterier, integrerade i ett material, exempelvis en robotliknande dräkt som kan hjälpa personer som är förlamade att gå. Det här kräver väldigt mycket utveckling, men det är viktigt att tänka att allt inte är fordon.

Även om dokumentsamlarna med sina enkla testbatterier fungerar väl krävs också mer modern teknik för att göra de verkliga genombrotten i jakten på framtidens batterier. De möjliga kombinationerna av material är närmast oändliga och för att ändå effektivt få fram vad som kan vara gångbart används den form av artificiell intelligens­ som kal­las maskininlärning. Med väldiga mängder av data om materialens egenskaper framträder med hjälp av datorernas snabba arbete mönster som forskarna sedan kan gå vidare med.

Själv är dock Kristina Edström sällan i laboratoriet längre. I stället har hon ledarens roll. Hon är föreståndare för det centrum för avancerad batteriforskning som finns vid Ångströmlaboratoriet och helt nyligen blev hon ansvarig för en storskalig EU-satsning där 17 ledande universitet och forskningsinstitut ska samarbeta. De ska ta sikte på batterilösningar som ska kunna finnas på marknaden efter 2030.

Under det kommande året ska Kri­stina Edström och Uppsala leda arbetet med att ta fram en strategi för det här prestigesamarbetet.

– Vi i Uppsala kommer att vara motorn och spindeln i nätet, det administrativa centrumet. Men det kommer också att ge spinoffeffekter till våra laboratorier. Och vi hoppas att vi gör det här året så bra att vi får fortsätta att leda det här sedan, säger hon.